REIFF - Allgemeine Eigenschaften der Elastomere

Wichtige Kautschukarten

Wie bei anderen Werkstoffen (z. B. Stahl, Kunststoff) werden auch bei den Elastomeren Handelsnamen verwendet. Obwohl es sich vielfach um den gleichen Basis-Kautschuk handelt, geben die Hersteller ihren Produkten Eigennamen. 
Die nachfolgende Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

ECO | CR | FFKM | PUR | MVQ, VMQ 
LSR | MFQ, FVMQ | ACM | CSM | IIR | NR


NBR

Acrylnitril-Butadien-Kautschuk

NBR hat gute mechanische Eigenschaften, einen geringen Druckverformungsrest, ein gutes Tieftemperaturverhalten (mischungsabhängig bis -50 °C) und eine höhere Abriebfestigkeit als die meisten anderen Elastomere.
NBR ist gut beständig gegen Hydrauliköle, Mineralöle, Mineralölprodukte und Öl in Wasser-Emulsionen, Wasserglykole und tierische und pflanzliche Öle, Benzin, schwer entflammbarer Öl in Wasser Emulsion (HFA- Flüssigkeit), Wasser in Öl Emulsion (HFB- Flüssigkeit) und Lösung von Polymeren in Wasser (HFC-Flüssigkeit).
Die Ozon- und Witterungsbeständigkeit ist als schlecht einzuordnen.
Temperaturbereich: -50 bis +100°C
Anwendungen: Standardwerkstoff für öl- und kraftstoffbeständige Dichtungen, Abstreifer und Formteile für allgemeine Anwendungen ohne Einwirkung von Ozon oder Witterungseinflüssen. Es sind die verschiedensten Compounds auch mit Freigaben (z. B. KTW, DVGW, etc.) oder mit Gewebeverstärkungen verarbeitbar.

 

HNBR
Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk

H-NBR hat sehr gute mechanische Eigenschaften, eine gegenüber NBR deutlich erhöhte Temperaturbeständigkeit und ist beständig gegen Mineralöle, pflanzliche und tierische Öle und Fette, schwer entflammbarer Öl in Wasser Emulsion (HFA- Flüssigkeit), Wasser in Öl Emulsion (HFB- Flüssigkeit) und Lösung von Polymeren in Wasser (HFC-Flüssigkeit). H-NBR ist gut einzusetzen mit Heißwasser, Dampf sowie mit dem Kältemittel R 134 A. Die Ozon- und Witterungsbeständigeit ist gut.
Temperaturbereich: -40 bis +150°C
Anwendungen: H-NBR wird häufig in Klimaanlagen eingesetzt, wenn z.B. das Kältemittel R134A benutzt wird. Außerdem wird H-NBR als Dichtungswerkstoff für Lippenringe oder O-Ringe im Temperaturbereich bis ca. +150 °C bei Mineralölen oder Heißwasser eingesetzt.


FPM, FKM

Fluor-Kautschuk, Fluor-Karbonkautschuk

FPM zeichnet sich durch hervorragende Beständigkeiten gegen hohe Temperaturen, Ozon, Witterung, Sauerstoff, Mineralöle, synthetische Hydraulikflüssigkeiten, Kraftstoffe, Aromate, viele organische Lösungsmittel und Chemikalien aus.
Bei Einsatzfällen in Wasser und Wasserdampf liegt die obere Temperaturgrenze bei ca. +60 °C. Durch seine geringe Gasdurchlässigkeit ist FPM für Hochvakuum geeignet. FPM besitzt eine gute Beständigkeit gegen schwer entflammbarer Öl in Wasser Emulsion (HFA- Flüssigkeit), Wasser in Öl Emulsion (HFB- Flüssigkeit) und wasserfreier synthetischer (HFD-) Flüssigkeit. Spezielle FPM-Mischungen besitzen höhere Beständigkeiten gegen Säuren, Kraftstoffe, Wasser und Wasserdampf.
Temperaturbereich: -25 bis +200°C
Anwendungen: FPM kommt oft zum Einsatz wenn NBR, z.B. aufgrund hoher Betriebstemperaturen oder ausgezeichneter Chemikalienbeständigkeit nicht mehr eingesetzt werden kann. Für Sondercompounds liegen Freigaben nach DVGW oder FDA vor. Weitere Sondercompounds können für Anwendungen bis zu einer Temperatur von ca. +250 °C respektive bis -40°C bei statischen Dichtaufgaben eingesetzt werden.

 

EPDM (alt. APTK)
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk 
Aethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk

EPDM weist eine sehr gute Alterungsbeständigkeit auch bei UV-Belastung und Ozonbelastung (z.B. im Außeneinsatz) auf, beständig gegen Sauerstoff und verdünnte Säuren, nicht aber beständig gegen Mineralölprodukte. EPDM weist eine überdurchschnittlich gute Chemikalienbeständigkeit aus.
Je nach Art der Vernetzung, schwefel- oder peroxydisch vernetzt. Peroxidisch vernetztes EPDM weist einen verbesserten Druckverformungsrest auf.
Augrund des Molekularaufbaus ist EPDM sehr schlecht verklebbar mit anderen Bauteilen.
Temperaturbereich: -30 bis +120°C
Anwendungen: Bevorzugter Werkstoff beim Einsatz mit Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis und Heißwasser sowie Heißdampf. In geschlossenen Heißwasserkreisläufen sind Temperaturen bis ca. +200 °C möglich. EPDM wird häufig in Verbindung mit Lebensmitteln (Freigaben nach FDA, KTW oder WRC) und in der Pneumatik eingesetzt. EPDM ist auch geeignet als Werkstoff für Antriebsriemen.
Die Eignung im Einsatz mit Heißwasser und heißer Luft bis 150°C macht EPDM zu einem Werkstoff für die Herstellung von Schläuchen und Dichtungen für Waschmaschinen und Geschirrspüler. EPDM ist mengenmäßig der meist eingesetzte Dichtungswerkstoff in der Automobilindustrie und zunehmend auch für Bauprofile im Fassadenbereich.

 

ECO
Epichlorhydrin-Kautschuk

Die guten Eigenschaften des NBR-Kautschuks bezüglich der Mineralölbeständigkeit und dem geringem Druckverformungsrest vereinigt ECO mit einer guten Witterungs- und Ozonbeständigkeit. ECO-Mischungen benötigen jedoch relativ lange Vulkanisationszeiten. Zudem ist meist  ein Nachtempern der vulkanisierten Teile nötig.
Temperaturbereich: -40 bis +120°C
Anwendungen: ECO wird vor allem für Dichtungen, Membranen, Schläuche und Walzenbezüge eingesetzt, wenn gute Mineralölbeständigkeit und gleichzeitig gute Witterungs- und Ozonbeständigkeit verlangt wird.

 

CR
Chloropren-Kautschuk

Dieser Werkstoff sollte eingesetzt werden, wenn eine gute Ozon-, Witterungs-, Alterungs- und Salzwasserbeständigkeit gefordert wird. Für die Erlangung dieser Eigenschaften werden entsprechende Schutzmittel der Gummimischung beigegeben. Sonst weist CR eher eine mittlere Beständigkeit gegen Öle auf.
CR wird häufig in Verbindung mit Kältemitteln wie Ammoniak oder Alkohol eingesetzt. CR besitzt „ungefüllt“ recht gute mechanische Eigenschaften. CR ist infolge seines hohen Chlorgehaltes selbstverlöschend. Das bedeutet, dass CR innerhalb einer Flamme brennt, aber  verlischt, wenn die Flamme entfernt wird.
Temperaturbereich: -40 bis +100°C
Anwendungen: Chloropren-Kautschuk wird meist als Werkstoff für Dichtungen und O-Ringen benutzt, wenn Kältemittel zum Einsatz kommen, oder wenn auf gute Alterungsbeständigkeit Wert gelegt wird. Insbesondere auch in Bereichen von Brandgefahr wird CR wegen der guten Flammwidrigkeit gerne eingesetzt.

 

FFKM
Perfluor-Kautschuk

Ein Hochleistungselastomer mit ausgezeichneten chemischen Eigenschaften ähnlich denen von PTFE und den elastischen Eigenschaften von FPM. Der Einsatz in fluorhaltigen Verbindungen oder elementarem Fluor ist nicht zulässig.
FFKM ist sehr kostenintensiv. Kurzfristige Temperaturbeständigkeit bis 315°C 
Temperaturbereich: -25 bis +280°C
Anwendungen: Perfluor-Kautschuk kommt aufgrund seiner hohen thermischen und chemischen Beständigkeit überwiegend als Werkstoff für O-Ringe und Formteile in der Chemie zum Einsatz. Es sind Sondercompounds mit Freigaben (z.B. FDA) verarbeitbar.

 

PUR
Polyurethan-Elastomer

Die Polyurethan-Elastomere werden unterteilt in Polyester-Urethane (AU), welche im Allgemeinen die besseren mechanischen Eigenschaften besitzen, und Polyether-Urethane (EU), welche die besseren Hydrolyseeigenschaften aufweisen.
Beide haben ein hervorragendes Verschleißverhalten, eine hohe Reißfestigkeit und Elastizität und eine geringe Gasdurchlässigkeit (vergleichbar mit IIR).
PUR besitzt eine gute Beständigkeit gegen Mineralöle.
Temperaturbereich: -40 bis +90°C
Anwendungen:  Aufgrund der guten Abrieb- und Extrusionsfestigkeit werden PUR-Werkstoffe häufig bei erschwerten Betriebsbedingungen eingesetzt. Außerdem stehen uns speziell abgestimmte Compounds für die Anforderungen in der Chemie und im Lebensmittelbereich zur Verfügung. In Verbindung mit Wasser oder wässrigen Lösungen, wie z.B. schwer entflammbarer Öl in Wasser Emulsion (HFA- Flüssigkeit), Wasser in Öl Emulsion (HFB- Flüssigkeit), kommen Sondercompounds zum Einsatz.


MVQ, VMQ

Silikon-Kautschuk (oder Hochtemperaturvernetzendes Fest-Silikon, kurz HTV-Silikon)

Silikon hat ein gutes Hoch- und Tieftemperaturverhalten, eine gute Witterungsbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit und physiologische Eigenschaften. Seine mechanischen Eigenschaften sind jedoch mäßig und er ist unbeständig gegen Mineralöle.
Silikon wird bevorzugt bei Heißluft bis +210 °C / Sonderqualitäten bis +250°C oder auch bis -100°C eingesetzt, weil es über den ganzen Temperaturbereich kaum veränderte mechanische Eigenschaften aufweist. MVQ, oder auch als VMQ bezeichnet, sollte nicht als Werkstoff für dynamische Dichtungen vorgesehen werden.
Temperaturbereich: -55 bis +210°C
Anwendungen: Silikon-Kautschuk ist ein bevorzugter Werkstoff für Formteile, O-Ringe und Flachdichtungen im Lebensmittel- und im medizinisch-technischen Bereich oder für elektrische Isolatoren. Auch mit Freigaben (z.B. FDA, KTW, BfR, DVGW, etc.) lieferbar.

 

LSR
Liquid Silicone Rubber (Flüssig-Silikon)

Die Flüssigsilikon-LSR-Kautschuke sind in Ihren Eigenschaften den Silikon-Kautschuken ähnlich. Sie weisen eine ebenso hohe Temperaturbeständigkeit, sehr gute Kälteflexibilität, ein hervorragendes Alterungsverhalten und ausgezeichnete elektrische Isoliereigenschaften auf. Darüber hinaus ist eine verbesserte Weiterreißfestigkeit und eine hohe Reißdehnung gegenüber HTV-Silikonen festzustellen.
Flüssigsilikone (LSR) sind im Gegensatz zu den peroxidisch vernetzten HTV-Silikonen keine Feststoffsilikone. Der Werkstoff besteht aus 2 Ausgangskomponenten A+B, die im Verhältnis 1:1 bei der Verarbeitung im Spritzgießverfahren im Spritzaggregat gemischt und in das heiße Werkzeug eingespritzt werden. Die Verarbeitung von LSR kann mit niedrigen Einspritzdrücken erfolgen. Sehr kurze Vulkanisationszeiten gleichen die deutlich höheren Kilopreise des Werkstoffes im Vergleich zu den anderen Silikon-Kautschuken aus.
Temperaturbereich: -55 bis +210°C
Anwendungen: Die Anwendungsgebiete für LSR-Formteile sind ähnlich den Formteilen aus Fest-Silikon-Kautschuk. Hohe physiologische Verträglichkeit ist Basis für die Anwendung von Formteilen in der Medizintechnik. Speziell hochtransparente LSR-Silikonkautschuke eignen sich insbesonders auch für optische Anwendungen (z.B. Kontaktlinsen).

 

MFQ, FVMQ
Fluorsilikon, Fluor-Silikon-Kautschuk

Dieser Werkstoff besitzt ähnliche mechanische und physikalische Eigenschaften wie Silikon-Kautschuk (MVQ). Geeignet für hohe Temperaturen, aber auch mit einem guten Tieftemperaturverhalten ausgestattet. Die Medienbeständigkeit gegenüber aromatischen Mineralölen, z.B. ASTM-Öl Nr. 3, Kraftstoffen und einigen Kohlenwasserstoffen wie z.B. Benzol und Toluol sind jedoch deutlich besser als bei Silikon-Kautschuken. 
Temperaturbereich: -55 bis +180°C
Anwendungen: MFQ kommt bevorzugt in Erdgasanlagen und Fördereinrichtungen für Erdgas oder in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz.

 

ACM
Acrylat-Kautschuk

ACM weist eine hohe Beständigkeit gegen Sauerstoff, Ozon und hohe Temperaturen und eine gute Quellbeständigkeit in Mineralölen auf. Nachteilig ist eine hohe Wasseraufnahme und schlechte Hydrolysebeständigkeit. 
Ähnliche Eigenschaften besitzt auch der Ethylen-Acrylat-Kautschuk (EACM), der unter dem Handelsnamen VAMAC der Firma DU PONT bekannt ist. EACM besitzt zwar eine bessere Festigkeit und Hitzebeständigkeit, jedoch aber auch eine schlechtere Mineralölbeständigkeit.
Temperaturbereich: -25 bis +150°C
Anwendungen: Dichtungen im Automobilbau, Schläuche, O-Ringe.

 

CSM
Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk</h2>

Dieses Ethylenmonomer erhält durch eine chemische Behandlung zusätzliche Chlor- und Schwefelgruppen. Chlor verleiht dem Vulkanisat ähnlich schwer entflammbarer Öl in Wasser Emulsion (HFA- Flüssigkeit), Wasser in Öl Emulsion (HFB- Flüssigkeit) und Lösung von Polymeren in Wasser (HFC-Flüssigkeit):
Temperaturbereich: -30 bis etwa +120°C
Anwendungen: Kabelummantelungen, säurebeständige Schläuche, Behälterauskleidungen, Dichtungen, Membranen.

 

IIR
Butyl-Kautschuk

Butylkautschuk (Isobutylen, Isoprene Rubber, IIR) wird von mehreren Anbietern in verschiedenen Typen hergestellt, die sich durch den Isoprenegehalt unterscheiden. Isoprene wird für die Vulkanisation zugesetzt. 
Butyl besitzt eine geringe Gasdurchlässigkeit für Luft, Wasserdampf und andere Gase. Es zeichnet sich auch durch ein gutes elektrisches Isoliervermögen und gute Beständigkeit gegen Sauerstoff, Ozon und Chemikalien aus.
Temperaturbereich: -40 bis +130°C
Anwendungen: Dort, wo geringe Gasdurchlässigkeit und gute Wärme- und Alterungsbeständigkeit gefordert sind, wie z.B. bei Auto- und Fahrradschläuchen, Innenlagen schlauchloser Reifen, Säureschutzauskleidungen, Dichtungen und Membranen usw. Weitere Einsatzmöglichkeiten findet IIR in der Kabelindustrie sowie für elektrische Isolierungen.

 

NR
Naturkautschuk

In Plantagen angebaute Gummibäume sind der Rohstofflieferant einer weißen wässrigen Milch (Latex), aus der Naturkautschuk gewonnen wird. Derzeit gibt es erste Bestrebungen NR aus der in Blütenstengeln des Löwenzahns vorkommenden Milch, sozusagen aus deutschen Anbaugebieten zu gewinnen.
NR weist eine sehr hohe Zugfestigkeit, Elastizität, Kälteflexibilität und hervorragende dynamische Eigenschaften auf. Ohne eine entsprechende Zugabe von Schutzmitteln ist die Alterungs- und Ozonbeständigkeit jedoch nur gering. Eine Beständigkeit gegenüber Mineralölen und –fetten ist nicht vorhanden.
Temperaturbereich: -40 bis +80°C
Anwendungen: Autoreifen, Dichtungen, Schläuche, Membranen, Schwämme, Schuhsohlen, Gummistiefel, Handschuhe.