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Werkstoffe

Elastomere

Der Begriff Elastomer ist eine Zusammensetzung der Wörter „elastisch“ und „Polymer“ und beschreibt ein festes Material, dessen Haupteigenschaft die elastische Verformbarkeit ist.


Das bedeutet, dass ein „elastisches“ Material, das unter Zugspannung eine deutliche Verformung aufweist, wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, sobald die Zugkraft aufgehoben wird.

Während Metalle aus Molekülen bestehen, die aus Atomen aufgebaut sind, die wiederum durch elektromagnetische Kräfte fest miteinander verbunden sind, besteht ein Polymer aus Molekülen, die in einer Grundstruktur miteinander verbunden sind (Monomer). Diese Monomere verbinden sich zu langen Molekülketten, wobei die Anziehungskraft zwischen den Ketten selbst recht niedrig ist.

Obwohl der chemische Prozess der Vulkanisation je nach Elastomer-Art und -Klassifikation unterschiedlich ist, bleibt der grundlegende Mechanismus der gleiche. Üblicherweise bezieht sich die Einteilung der verschiedenen Arten von Elastomeren in der Kautschukindustrie auf die Norm DIN ISO 1629, die von der Norm ASTM D 1418-79 abgeleitet ist.


Die Gruppe, zu der jedes Polymer gehört, wird durch den letzten Buchstaben in der Kennzeichnung identifiziert; der Rest der Kennzeichnung bezeichnet die Art des Elastomers eindeutig.


Die Elastomere, mit den folgenden Kennzeichnungen enthalten:

M”enthält Polyethylen-gesättigte Polymerketten.

O”enthält Sauerstoffatome.

Q”enthält Sauerstoff- und Siliziumatome.

R”enthält ungesättigten Kohlenstoff.

U”enthält Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff.

Um Elastizität und thermische Stabilität zu erreichen, benötigen Polymerketten stabile chemische Verbindungen, wobei die elektromagnetischen Kräfte niedrig gehalten werden.


Diese dreidimensionalen Vernetzungen der Polymerketten werden durch das Erhitzen des Materials und den gleichzeitigen Einsatz von aktiven chemischen Elementen erreicht. Dieser Prozess ist allgemein als „Vulkanisation“ oder „Vernetzung“ bekannt.


Mit Hilfe der Vulkanisation wird erreicht, dass bei der Verformung eines vulkanisierten Elastomers die knäuelartigen Molekülketten gestreckt werden, das Material jedoch aufgrund der intermolekularen Vernetzungsbrücken in seine ursprüngliche Form zurückgeht, sobald die Kraft, die die Verformung verursacht, aufgehoben wird.