Projekt

Die von unterschiedlichen NMR-Methoden gelieferten Informationen über Struktur, Segmentbewegungen und Materialinhomogenitäten dienen zur Korrelation der mikroskopischen Eigenschaften gealterter Elastomere mit den makroskopischen Materialeigenschaften. Die Mechanismen der chemischen Alterung und der physikalischen Ermüdung elastomerer Materialien sind dadurch auf molekularer Ebene verständlicher.

Komplex ablaufende Alterungsvorgänge begrenzen bei Elastomeren entscheidend die Lebensdauer. Um bessere Vorraussagen zur Lebensdauer von Elastomerbauteilen machen zu können, hat ein Forschungsverbund eingehend die Verschleißmechanismen untersucht. Denn mit einer Verlängerung der Nutzungsphase würde gleichzeitig eine Ressourcenschonung einhergehen.
Ziel dieses Teilprojektes war die chemische und physikalische Charakterisierung von Alterungseffekten an Elastomeren mit einer Kernresonanzspektroskopie- bzw. NMR(nuclear magnetic resonance)-Verfahren.

Ergebnisse:

• die hochauflösende Festkörper-NMR-Spektroskopie ist in der Lage, molekulare Informationen über die Netzknotenstruktur in Naturkautschuk mit geringem Schwefelgehalt zu liefern. Diese Ergebnisse können zur Validierung von Theorien zur Vulkanisation verwendet werden. Außerdem sind die Festkörper-NMR-Spektren für die Charakterisierung unterschiedlicher Aspekte der Alterung von Elastomeren nützlich.
• Die NMR-Bildgebungist als mikroskopisches Bildgebungsverfahren für die zerstörungsfreie Schadensanalyse und die Abbildung von Heterogenitäten in Gummiprodukten geeignet, die durch den Herstellungsprozess erzeugt wurden. Auch Strukturen, die durch chemische und physikalische Alterung erzeugt wurden, können mit diesem Gerät abgebildet werden und zu einem verbesserten Verständnis des Versagens beitragen.
• Messungen der NMR-Relaxionszeiten mit der NMR-Mouse® können helfen, Informationen über Kettensteifigkeit und damit über die Vernetzungsdichte von Elasomeren sowie über den Vulkanisationsprozess zu gewinnen.