Flüssigsiliconkautschuk-Typen –selbsthaftend und gleitfähig

Steckergehäuse mit aufgespritzter orangefarbiger Radialdichtung aus ELASTOSIL® LR 3675. Der selbsthaftende Flüssigsiliconkautschuk besitzt eine gleitfähige Oberfläche und lässt sich folglich gut montieren (Bild: WACKER)

31.10.2020 Flüssigsiliconkautschuk-Typen –selbsthaftend und gleitfähig

Kombinierte Eigenschaften nicht nur für Hart-Weich-Verbundbauteile

von Dr. Ulrich Frenzel (Wacker Chemie AG), Dr. Christof Wörner (Wacker Chemie AG)

Flüssigsiliconkautschuke haben wie alle Materialien ihre Vorteile und Grenzen. Die letzten Jahre, u.a. durch Patente weiterentwickelt, stehen heute Materialien zur Verfügung, die durch die Kombination der Eigenschaften „selbsthaftend und gleitfähig“ ihr Einsatzspektrum in verschiedenen Branchen deutlich erweitert haben und effiziente Lösungen ermöglichen.

Verbundbauteile haben in den letzten 20 Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Ursachen sind der wachsende Kostendruck und neue Anforderungen an die Qualität, die Funktionalität und das Design von Komponenten. Die gezielte Kombination unterschiedlicher Materialien zu einem Verbund schafft die Möglichkeit, mehrere Funktionen in einem einzigen Bauteil zu integrieren. Konstrukteure erhalten dadurch auch neue Designoptionen. Weit verbreitet sind Verbunde aus einer harten, formgebenden Komponente, die für die Festigkeit des Verbundartikels sorgt, und einer weichen, elastischen Komponente. Als Hartkomponente wird oftmals ein Metall, zunehmend aber auch ein geeigneter thermoplastischer Kunststoff eingesetzt (Bild 1). In solchen Hart-weich-Verbunden bringt die Weichkomponente eine dichtende, schwingungsdämpfende oder schallabsorbierende Funktion ein. Immer häufiger fällt dabei die Wahl auf ein Siliconelastomer, besonders wenn das Bauteil im Einsatz harschen Bedingungen ausgesetzt ist, mit Lebensmitteln oder Arzneistoffen in Kontakt kommt oder in medizinischen Geräten eingesetzt wird (Bild 2). Hier kommt das Eigenschaftsprofil der Siliconelastomere zum Tragen: Silicone sind chemisch inert, biokompatibel, hitzebeständig, kälteflexibel und alterungsbeständig – sie bleiben dauerhaft elastisch.

Die Entwicklung über die letzten Jahrzehnte 

Siliconelastomere sind gummielastische Feststoffe, die auf Polyorganosiloxanen
basieren. Sie entstehen aus Siliconkautschuken durch einen als Vulkanisation oder Vernetzung bezeichneten Prozess. Hierbei bilden die Polymerketten der siliciumorganischen Makromoleküle ein dreidimensionales Netzwerk. Sie zeichnen sich durch ein Eigenschaftsprofil aus, das sie in vielen technischen Anwendungen unentbehrlich macht: Sie sind außerordentlich hitzebeständig, zugleich auch kälteflexibel, chemisch inert und biokompatibel. Siliconelastomere besitzen eine stark hydrophobe, also wasserabweisende Oberfläche, sind für Gase selektiv durchlässig und wirken sehr gut elektrisch isolierend. Typisch ist ihre hohe Beständigkeit gegen eine Vielzahl physikalischer und chemischer Einflüsse wie Ozon, Sauerstoff und gegen Bewitterung sowie der im Vergleich zu organischen Elastomeren geringere Verlust mechanischer Eigenschaften bei steigender Temperatur.