Het Leibniz-Institut für Poly-merforschung Dresden e. V. (IPF) heeft een aantal nieuwe rubbersoorten ontwikkeld met voor dit materiaaltype ongekende eigenschappen. In het kader van diverse promotiewerk-zaamheden zijn door het gebruik van nieuwe vulstof-fen en mengtechnologieën geleidende en tegen hoge temperatuur bestande rubbermaterialen ontwikkeld die nieuwe toepassingsge-bieden voor rubbermateria-len binnen bereik brengen.
Elektrische geleiding
Het is een van de promovendi gelukt om een rubbermateriaal samen te stellen met een hoge elektrische geleiding, die zelfs dicht bij die van de metalen komt. Het materiaal werd geproduceerd door een nieuwe meng-technologie, waarbij met behulp van geschikte laagmoleculaire verbindingen een grote hoeveelheid geleidende koolstof nanobuisjes optimaal in de rubbermatrix werd verspreid.
Het ook mechanisch stabiele en belastbare materiaal biedt nieuwe toepas-singsmogelijkheden. Daarbij wordt gedacht aan elektronische schakelingen op flexibele dragermaterialen. Met de nieuwe combinatie van eigenschappen en functies zouden deze zich beter laten integreren in complexe systemen dan de huidige beschikbare componenten, onder andere als onderdelen van flexibele robots.
Aan de hand van een concreet voorbeeld van een voet van een menselijke robot (in het kader van een aan het IPF uitgevoerde studie) kon onlangs worden aangetoond, welke optimalisering van functies door het gebruik van elastomeren in een mix met vezel versterkte kunststoffen mogelijk is. Een aanvullende integratie van elektrische geleiding in elastomeermaterialen opent interessante potenties.
Rubbermateriaal dat bijna net zo geleidend is als metaal. De elastomeer matrix is gevuld met koolstof nanobuisjes met meerdere wanden (links). Rubbermateriaal met Halloysite-nanobuisjes, die als vulstof de temperatuurbestandheid van fluorrubbers beduidend verhogen (rechts).
Thermisch stabiel
Een tweede promovendus ontwikkelde elastomeren met een tot nog toe ongekende temperatuur bestandheid. De voor elastomeren al vrij goede thermische bestandheid van fluorrubber werd door dispersie en gerichte inbouw van Halloysite nanobuisjes (speciale buisachtige vulstoffen van aluminosilicaten) in de rubber matrix duidelijk verhoogd.
De thermische afbraaktemperatuur van 400°C voor conventioneel fluor-rubber is opgevoerd naar 450°C voor de nieuwe fluorelastomeer composiet. Een belangrijker effect voor het gebruik is, dat daarmee ook de continue temperatuurbestandheid bij gebruikelijke toepassingen (in de motorruimte van voertuigen meestal 150°C-200°C) wordt verbeterd, en daarmee de levensduur van thermisch belaste rubbercomponenten.
De nieuwe elastomeren, die tegelijkertijd goede vlamwerende eigen-schappen hebben, zijn geschikt voor toepassing bij hoge gebruikstempe-raturen en onder hoge druk, zoals bij hoog belaste afdichtingen in industriële installaties of door hoge druk zwaarbelaste afdichtingen in motoren van diepzee productie installaties.
