GAK - Gummi Fasern Kunststoffe

Ausgabe 02 | 2017

Anzeigenkunde

Editorial
71
Smart und dumm

Ich finde es immer wieder erstaunlich zu sehen, zu welchen Höhen- aber auch Tiefflügen menschlicher Geist doch fähig ist. Die folgenden zwei Beispiele für die extremen Enden dieses Spektrums haben mich in den letzten Tagen beschäftigt.


In dem von mir sehr geschätzten „Materia“-Newsletter las ich über eine, wie ich finde, sehr smarte Erfindung von Ann Makosinski. Ann ist 18, Studentin und trotz ihrer jungen Jahre eine bereits mit zahlreichen Preisen hochdekorierte Erfinderin. Ihr eDrink erlaubt es, den Akku eines Mobiltelefons zu laden, während man eine schöne heiße Tasse Kaffee genießt. Das Teil sieht auf den ersten Blick wie ein ganz normaler Kaffeepott aus Edelstahl aus. Allerdings hat er einen USB-Anschluss im Sockel, an den man ein Mobiltelefon anschließen kann. Mittels Peltier-Elementen wandelt der eDrink die Hitze des Kaffees in Strom um. Die maximale Leistung beträgt 0.36 Wh, was ausreichend ist, um die Laufzeit eines Smartphone-Akkus um 10 – 30 min zu verlängern. Auf dem gleichen thermoelektrischen Effekt beruht das von ihr entwickelte „Hollow Flashlight”, eine Taschenlampe, die einzig und allein Körperwärme als Energiequelle benötigt und deren Technik sie in Entwicklungsländern umsonst zur Verfügung stellen möchte.


Das ist doch wirklich smart! Eine junge Frau, die in allerbester Daniel-Düsentrieb-Manier mit ­frischem Geist, immensem Talent und beeindruckender Findigkeit ans Werk geht, um die Welt
ein bisschen besser zu machen.


Die Welt ein bisschen besser zu machen, war bestimmt auch das Anliegen einiger findiger Wolfsburger Automobilmanager, die einst beschlossen, mit einer Software die Abgaswerte ihrer Dieselfahrzeuge zu „säubern“. Ok, ich gebe zu, es war wohl nicht Ihre und meine Welt gemeint. Angesichts des erschreckend unverhohlenen Größenwahns dieser Aktion muss man einfach davon ausgehen, dass die Beteiligten in ihrer eigenen Welt leben und in ihrer Hybris jede Bodenhaftung verloren haben. (Leider hilft bei einem derartigen Haftungsverlust auch ein Premium-Reifen mit allerbestem Grip nicht.) Fast noch schmerzhafter als der eigentliche Betrug erscheint das katastrophale Krisenhandling, das sich bislang im Wesentlichen durch schlichtes Schweigen oder zynische Verbalakrobatik auszeichnete.


Das ist doch wirklich dumm! Eine Riege bestausgebildeter Ingenieure, die mit erstaunlicher Unverfrorenheit denkwürdigen Allmachtsphantasien frönt und dabei fleißig an dem Ast sägt, auf dem sie selbst und wir als Zulieferer und Dienstleister der Automobilindustrie sitzen. Bleibt zu hoffen, dass, nachdem nun aktuell – erwartungsgemäß, aber deshalb nicht minder bestürzend - auch andere Autokonzerne wegen des Verdachts auf Manipulation von Abgaswerten ins Visier der US-Ermittler geraten sind, diese zumindest in Sachen Krisenmanagement und Umgang mit der Öffentlichkeit sich nicht die Wolfsburger zum Vorbild nehmen.


Beste Grüße
Stephanie Waschbüsch
s.waschbuesch@gupta-verlag.de

*Materia ist ein Netzwerk im Bereich innovativer Materialien mit Hauptsitz in den Niederlanden. Die Geschichte des eDrink kann man hier nachlesen: https://materia.nl/article/charge-phone-cup-hot-coffee/

Bericht
82
Von der Continental WinterRoadshow 2016

Mit seiner inzwischen schon fast zur Institution gewordenen WinterRoadshow machte Continental im Jahr 2016 in Deutschland Station in Hamburg, Aachen, Stuttgart und München. Als Themen hatten die Reifenexperten die Wachstumsstrategie ihrer Reifendivision, ihr aktuelles Winterreifenprogramm, den neuen WinterContact TS 860, Reifen aus Löwenzahn (Taraxagum) und Neuigkeiten zu ihrem Engagement für mehr Sicherheit im Straßenverkehr als Partner der Stop-the-Crash-Kampagne von Global NCAP. Als besonderes „Bonbon“ für die Station Aachen war die Besichtigung des dortigen Continental-Reifenwerks vorgesehen.

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96
Coextrusionsanlagen: Abstimmung von Extrusionskopf, Schneckengeometrie und Profil

In der Reifenindustrie ist die Extrusion ein wichtiges Produktionsverfahren. ­Dabei können Coextrusionsanlagen mit bis zu sieben Extrudern zum Einsatz kommen. Um eine Extrusionsanlage effizient betreiben zu können, muss sich ein Mischungswechsel schnell durchführen lassen. Schneckengeometrie und Profil müssen auf die ­verwendete Gummimischung abgestimmt werden.


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124
Vom 12. Kautschuk-Herbst-Kolloquium des DIK in Hannover

Das DIK kam dem Wunsch vieler Besucher früherer Kautschuk-Herbst-Kolloquien, die sich größere Nähe zu Hannovers Innenstadt gewünscht hatten, nach und ließ sein 12. Herbst-Kolloquium vom 22. bis 24. November 2016 das erste Mal nicht an der vormals bewährten Tagungsstätte, sondern im Crowne Plaza stattfinden. Die Innenstadtnähe war damit in jedem Fall gewährleistet, hatte aber aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse am Tagungsort für das DIK das Handicap, die Teilnehmerzahl auf 320 Personen begrenzen zu müssen, sodass keine neuen Teilnehmerrekordzahlen vermeldet werden konnten – was leicht möglich gewesen wäre, denn man hat auf nicht wenige weitere Interessenten verzichtet. Letztere verpassten etwa 80 wissenschaftlich und technisch attraktive Vorträge, davon ca. 40 % ausländische, z. B. aus Brasilien, China, Frankreich, Japan, Slowakei oder USA, eine gut gefüllte Poster-Session (um die 50 Poster) und das Conference Dinner im Alten Rathaus in Hannover, bedauerlicherweise, da das DIK (eigentlich wie immer) ein breitgefächertes, herausragendes Angebot für die Kautschukbranche (Industrie, Hochschulen, Institutionen) zusammengestellt hatte und damit sein Alleinstellungsmerkmal in diesem Bereich erneut unterstrich. Davon zeugen auch die erstmalig in drei parallel stattfindenden Sessions behandelten, schon erprobten Themenkreise Elastomerchemie, Elastomerphysik, Rheologie, Simulation und Modellierung, Nanocomposites, Gummireibung und Physik, Verstärkung und Füllstoffe, Netzwerkcharakterisierung/Vernetzung, Nachhaltigkeit (Recycling mit einschließend), Verstärkung und Charakterisierung, Verarbeitung. Leider fehlten TPE-Beiträge, die ebenso wie die angebotenen „gummispezifischen“ Vorträge eine ausgezeichnete Plattform für die wissenschaftlich-technische Diskussion zwischen Hochschule und Industrie gefunden hätten, und Präsentationen zu neuen Anwendungen, wobei, das muss man zugestehen, Neuigkeiten im Kautschuksektor, abgesehen von Regulierung und Gesetzgebung, per se rar sind. Summa summarum ist dem DIK auch im Jahr 2016 ein stimmiges Kautschuk-Herbst-Kolloquium gelungen, das an Anziehungskraft vielleicht sogar noch gewonnen hat. Lobenswert erwähnen muss man ebenfalls das freundliche und zuvorkommende Organisationsteam, das für einen reibungslosen Ablauf der Veranstaltung sorgte.

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Aufsatz
84
Ersatz von thermischem ZnO in SBR und CR

BrüggemannChemical hat mit der ZnO Pro-Serie eine neue Reihe von Vulkanisationsaktivatoren entwickelt. Die Produkte ermöglichen die direkte Substitution von herkömmlichem thermischem Zinkoxid, ohne dass Rezepturen geändert und Leistungskompromisse hingenommen werden müssen. ZnO Pro eignet sich für den gesamten Anwendungsbereich der mit Schwefel vulkanisierbaren Kautschuke, von technischen Teilen über Konsumartikel bis zu Reifen. Der nachfolgende Beitrag untersucht den Ersatz von konventionellem thermischem Zinkoxid, wie ZnO Rotsiegel, durch drei neu entwickelte ZnO Pro-Typen in SBR und CR.


BrüggemannChemical has developed a new range of vulcanization activators with its ZnO Pro series. The products allow the direct substitution of conventional thermal zinc oxide without the need to modify the formulation or make compromises on performance. ZnO Pro is suitable for the entire range of applications of sulfur-vulcanizable rubber, from technical parts and consumer goods to tires. The following article reviews the replacement of conventional thermal zinc oxide, like ZnO Red Seal, by three newly developed ZnO Pro types in SBR and CR.

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88
Einfluss der Modifikation von Lkw-Reifenmehl als Additiv auf die Eigenschaften einer Lkw-Laufflächenmischung

Kommerziell erhältliches Gummimehl ausschließlich aus gebrauchten Lkw-Reifen wurde in eine typische Lkw-Laufflächenrezeptur eingemischt. Wie bereits in einer früheren Arbeit dargestellt, ergeben sich daraus sichtbare Eigenschaftseinbußen. Es wurde in der vorliegenden Untersuchung nun versucht, durch verfahrenstechnische Modifikation des Lkw-Reifenmehls diese Eigenschaftseinbußen zu minimieren. Hierbei wurden in der Literatur bereits dokumentierte Modifikationsarten realisiert, wie das Auftrommeln von Schwefel, bzw. Vernetzungschemikalien auf das Gummimehl, der Einsatz von Trans-Polyoctenamer sowie Polymerweichmacher, die durch die Verfügbarkeit freier Doppelbindungen grundsätzlich ein Potenzial zur Anvernetzung der Mehlpartikel an die Matrix liefern. Für ausgewählte Modifikationsarten sind geringe Verbesserungen im Vergleich zur Mischung mit dem unmodifizierten Gummimehl zu erkennen. Das Niveau der ­Mischung ohne Gummimehl wird allerdings für keine der verwendeten Modifikations­arten ­erreicht. Eine Abschätzung der Wirtschaftlichkeit für die gemäß dieser Arbeit am meisten Erfolg versprechende Art der Vorbehandlung zeigt, dass darüber hinaus bei dieser Modifikations­art in der Praxis mit beträchtlichen Kosten zu rechnen ist.


Commercially available ground rubber tire (GRT), resulting from post-consumer truck tires exclusively, was mixed in a typical truck tire tread compound. As it was clearly shown in a former investigation, a distinct loss of properties can be observed. The goal of the present investigation was to minimize the drop of properties by modification of the GRT in terms of processing methods. Hereby modification methods which can be found in the literature were realized, e.g., application of sulfur and crosslinking agents at the GRT surface and the use of trans-polyoctenamer as well as liquid polymers, enabling a potential of crosslinking of the GRT and the polymer matrix by double bonds. For some methods of modification little improvements in comparison to the plane GRT are recognized. Although the level of the reference compound without GRT is not achieved for any treatment of the GRT. An economical estimation of the modification with the highest potential of technical success shows, that in practice one has to be aware of considerable costs.

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98
Hybridvernetzungssysteme auf Basis organischer Peroxide und aktivierten Schwefels für EPDM und EPM

Peroxidvernetzung von Ethylen-Propylen-Copolymeren (EPM) und Ethyleln-Propylen-Dien-Terpolymeren (EPDM) ist das Mittel der Wahl für anspruchsvolle Hochtemperaturanwendungen. Das gebildete Netzwerk hat einen hohen Vernetzungsgrad, sodass die peroxidvernetzten Systeme sehr stabil sind. Häufig äußert sich eine derart rigide Vernetzung in mangelnder Flexibilität und fehlender Reversibilität. Das führt im Vergleich zu Elastomeren, die mit einem Schwefel/Beschleuniger-System vernetzt wurden, zu deutlich geringerer Weiterreißfestigkeit und Reißdehnung. Dieser Beitrag soll zeigen, dass sich Hybridvernetzungssystme, die auf Kombinationen von organischen Peroxiden und Schwefel/Vulkansisationsbeschleuniger beruhen, so einstellen lassen, dass sowohl eine gute Verarbeitung als auch gute mechanische Eigenschaften erzielt werden können. Darüber hinaus lassen sich auch gesättigte Elastomere wie EPM mit solchen Systemen vernetzen. Dabei entstehen Polysulfidbrücken, die zu einer signifikanten Verbesserung der Materialeigenschaften führen. Könnte eine Hybridvernetzungsformulierung Materialien hervorbringen, die die besten Eigenschaften aus beiden Welten, der Peroxid- und der aktivierten Schwefelvernetzung, in sich vereinen?


Peroxide crosslinking of ethylene-propylene copolymers (EPM) and ethylene-propylene-diene terpolymers (EPDM) is highly recommended for challenging high temperature applications. The resulting network has a strong crosslink density which makes these organic peroxide cured systems thermally stable. Often, such rigid crosslinks show the shortcoming of not being very flexible and not being reversible. This leads to noticeably lower tear strengths and elongation at break when compared to sulfur/accelerator system crosslinked elastomers. This article will show that hybrid cure systems based on combinations of peroxide and sulfur/accelerators can be fine-tuned to allow good processing properties as well as good mechanical properties. Furthermore, even fully saturated elastomers, like EPM, can be crosslinked with such a system, which leads to the formation of polysulfide crosslinks, resulting in significant positive changes in material properties. Could a hybrid cure recipe lead to materials with properties combining the best case scenario of the two worlds of peroxide and accelerated sulfur cure?

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109
Bestimmung der Vernetzungsdichte silicagefüllter Mischungen mit Hilfe der TSSR

Ein theoretisches Modell zur Beschreibung des thermoelastischen Verhaltens von gefüllten Polymeren wird skizziert. Das Modell gründet auf dem von Medalia entwickelten hydrodynamischen Konzept zur Beschreibung der Verstärkung von Elastomeren durch Füllstoff. Dieses Modell berücksichtigt zusätzlich den Anteil des adsorbierten Polymers an der Polymer-Füllstoffwechselwirkung. Mit nur drei Parametern – der Dicke der Adsorbatschicht, dem Einfluss des Anteils der Polymerketten, die in Füllstoffhohlraum eingeschlossen sind, und der Vernetzungsdichte – lässt sich das thermoelastische Verhalten von gefüllten Polymeren quantitativ voraussagen. In verschiedenen Systemen, die sich nach Schwefelgehalt, Füllstoffart und Beschleunigeranteil unterscheiden, wird die Vernetzungsdichte von Vulkanisaten mit Hilfe der Temperature Scanning Stress Relaxation (TSSR) bestimmt und mit den Werten verglichen, die man mit dem Mooney-Rivlin-­Ansatz für die Vernetzungsdichte erhält. Die gute Korrelation bestätigt das vorgeschlagene Modell und ermöglicht es, die Vernetzungsdichte mit einer einfachen Labormethode aussagekräftig zu ermitteln. Verschiedene Silica/Silansysteme wurden mit Hilfe von TSSR untersucht. Die Methode kam auch in einem statistischen Experiment zum Einfluss von Schwefel und CBS auf die Vernetzungsdichte zum Einsatz.


A theoretical model to describe the thermoelastic behaviour of filled elastomers is introduced. The model is based on the hydrodynamic concept, which was developed by Medalia to explain the reinforcement of elastomers by fillers. In addition, this model includes the contribution of the adsorbed polymer of the polymer-filler interaction. Only three model parameters – the thickness of the adsorbed polymer layer, a factor that depends on the shielding of the polymer chains, trapped inside the voids of the filler, and the crosslink density – are needed to predict the thermoelastic behaviour of filled elastomers quantitatively. For several systems, that differ in sulphur content, filler type and amount of accelerator used, the crosslink density of vulcanisates was determined by temperature scanning stress relaxation (TSSR) and compared to the crosslink density that was determined by the Moony-Rivlin approach. The good correlation of both values confirms the model. Thus TSSR is an easily manageable test device for the determination of crosslink density for physical test laboratories. Several silica/silane systems have been investigated using TSSR. The method has also been employed for a DOE on the influence of sulphur and CBS on crosslink density.

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114
Untersuchung der Kompatibilität von devulkanisiertem Reifengummi und Polypropylen in Gegenwart von Peroxid und/oder Schwefel unter Einsatz statistischer Versuchsplanung

Der vorliegende Aufsatz beschreibt eine Untersuchung zur Kompatibilität von devulkanisiertem Reifengummi (DRT) und Polypropylen (PP) mit und ohne Zusatz der Vulkanisationsmittel Schwefel und Dicumylperoxid (DCP) und unter Verwendung einer statistischen Versuchsplanung. Die Mischungen wurden mit unterschiedlichen DRT- und PP-Konzentrationen (hoch und niedrig) hergestellt. Es ­wurde festgestellt, dass DRT und PP miteinander nur unzureichend kompatibel sind, dass jedoch eine Kombination von DCP und Schwefel zu einer Verbesserung der Kompatibilität aufgrund der erzeugten Grenzflächenreaktionen führte. Es wird angenommen, dass der Vernetzungsmechanismus der ausschlaggebende Faktor für eine Verbesserung der Mischungseigenschaften ist. Um die Kompatibilität der Mischungen qualitativ zu charakterisieren und so ein fundamentales Verständnis des Mechanismus zu erhalten, wurde eine Rasterelektronenmikroskopie (REM) durchgeführt. Das Ausmaß der Kompatibilität wurde auch durch eine dynamisch-mechanisch-thermische Analyse (DMTA) überprüft. Auf Basis dieser Ergebnisse wurde eine Hypothese bezüglich des Kompatibilisierungsmechanismus durch Peroxid und Schwefel in DRT- und PP-Mischungen aufgestellt.


The paper describes a study on the compatibility behavior of devulcanized rubber from tires (DRT) and polypropylene (PP) with and without the presence of the curatives sulphur and dicumyl peroxide (DCP) using a statistical design of experiments. Blends were made with high and low concentration of DRT with PP. It was found that DRT and PP on their own are poorly compatible however a combination of DCP and sulphur resulted in an improvement in compatibility owing to the interfacial reactions generated. The crosslinking mechanism was found to be necessary for improving the properties of the blends. Qualitative characterization of the compatibility of the blends was carried out using scanning electron microscopy (SEM) images to get a more fundamental understanding of the mechanism involved. The extent of compatibility was also verified using dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). Based on those results a hypothesis has been provided which gives an idea regarding the compatibilization mechanism by peroxide and sulphur in DRT/PP blends.

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