Gezielte Einarbeitung von Wasser als Treibmittel zur Extrusion von Elastomerschäumen

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Wasser ist ein für die Verschäumung von Polymerwerkstoffen grundsätzlich geeignetes Treibmittel. Im Bereich der Thermoplaste und der thermoplastischen Elastomere existieren hierzu auch zahlreiche Forschungsarbeiten. Für die Extrusion von Schäumen aus chemisch vernetzten Elastomeren sind jedoch bisher keine wissenschaftlichen Untersuchungen bekannt. Ein Grund hierfür könnten verschiedene bislang ungelöste Problemstellungen sein, wie die Beeinflussung der Wasserabsorption und -desorption durch zahlreiche Rezepturbestandteile, eine unzureichende Wasseraufnahme sowie die homogene Dispergierung des Wassers in der Matrix. In diesem Forschungsvorhaben sollen daher neuartige Lösungsansätze zur Verschäumung von NBR- und EPDM-Kautschukmischungen mit Wasser erarbeitet werden. Hierzu werden zum einen hygroskopische, pulverförmige Füllstoffe mit Wasser beladen, in die Kautschukmischung eingearbeitet und das Wasser als Treibmittel genutzt. Zum anderen wird nach einer erfolgten Optimierung der Mischungsrezeptur hinsichtlich der Wasseraufnahmefähigkeit Wasser im Extrusionsprozess injiziert und eingearbeitet. Da die Abstimmung von Vulkanisations- und Treibreaktion einen wesentlichen Einfluss auf die entstehende Schaumstruktur besitzt, werden neben Auswirkungen von Anlagenkonfiguration und Prozessparametern auch verschiedene Vernetzungskinetiken analysiert und deren Auswirkungen auf Schaumstruktur und Oberflächengüte bewertet. Die Ergebnisse erlauben wissenschaftlich fundierte Aussagen über die Einsatzmöglichkeiten von Wasser als Treibmittel in der Kautschukverarbeitung.