Verstärkende Füllstoffkonzepte

Um die Eigenschaftsprofile von Elastomeren, insbesondere auch von Werkstoffen für Autoreifen den Erfordernissen bezüglich Energieeffizienz, Haftung und Langlebigkeit anzupassen, ist eine Einarbeitung und möglichst feine Dispergierung von teilweise nanoskaligen Füllstoffpartikeln in der Polymermatrix nötig.

Ausgehend vom Stand der Technik – Ruß und Silika als verstärkende Füllstoffe – wurden in der Abteilung Elastomere des Leibniz-Institutes für Polymerforschung Dresden e.V. neue Füllstoffsysteme für Elastomerwerkstoffe getestet:
Schichtsilikate, Hydrotalcide, Halloysite, Carbon Nanotubes, Graphene, Nanodiamanten, Cellulosepartikel.

Um eine gute Dispersion der Füllstoffpartikel zu erreichen, ist oft eine Modifikation der Füllstoffoberfläche zur Kompatibilisierung und/oder chemischen Anbindung des Partikels an die Polymermatrix zu erreichen. Diese aus dem Silika/Silan-System bekannte Herangehensweise wurde erfolgreich für neue Nanofüllstoffsysteme wie Schichtsilikate, Carbon Nanotubes oder Graphene neu entwickelt.

Neue Werkstoffcharakterisierungsmethoden, wie die Modellierung der dynamisch-mechanischen Eigenschaften gefüllter Elastomere mittels eines Multi-Skalen Ansatzes sollen ein ganzheitliches Verständnis des viskoelastischen Verhaltens elastomerer Werkstoffe ermöglichen.