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Chemische Beständigkeit

Die chemische Beständigkeitsliste ist als Unterstützung für den Nutzer gedacht, die Einsetzbarkeit einer Vielzahl von Elastomeren in vielen verschiedenen Chemikalien zu bestimmen. 

Die Übersicht über die chemischen Beständigkeiten hilft dem Konstrukteur bei der Auswahl des Werkstoffes. Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, enthält jedoch eine sehr große Zahl an Chemikalien. Deren Wirkungsweise auf Werkstoffe wie EPDM, CR, PTFE oder NBR ist nach 4 unterschiedlichen Kategorien aufgelistet.

Kategorie 1 Keine bis geringe Veränderung, 0 bis 5% Volumenquellung (sehr gut)
Kategorie 2 Geringe bis mäßige Veränderung, 5 bis 10% Volumenquellung (gut)
Kategorie 3 Mäßige bis starke Veränderung, 10 bis 20% Volumenquellung (mäßig)
Kategorie 4 Nicht empfohlen/schlecht, da der Werkstoff sehr stark reagiert
Der Vermerk n.n. verweist darauf, dass keine Werte vorhanden sind.

Grundlage sind umfassende Laboruntersuchungen, Praxiserfahrungen und Expertenurteile.

Dabei ist die Volumenquellung nur ein Indikator zur Bestimmung der chemischen Beständigkeit von Elastomeren. Sie basiert nur allein auf der Einflussgröße „Löslichkeit“. Ein chemischer Angriff auf die Polymerkette kann sich auch durch eine Änderung der physikalischen Eigenschaften, wie der Zugfestigkeit, Reißdehnung oder Härte auszeichnen.

In dynamischen Anwendungen ist eine Volumenquellung von bis zu 15 oder 20 Prozent für gewöhnlich akzeptabel.
Unbedingt zu beachten: Höhere Verpressungen führen allerdings zu

  • einer starken Zunahme der Reibung und 
  • einer Abnahme der Belastbarkeit und 
  • einer Abnahme des Abriebwiderstandes

bis zu dem Punkt, an dem der Gebrauch eines bestimmten Werkstoffes unmöglich wird.

Volumenschrumpfung wird oft von Medien verursacht, die Weichmacher aus der Gummimischung entziehen. Eine Volumenabnahme wird üblicherweise von einer Zunahme der Härte begleitet. Genauso wie eine Quellung den Druckverformungsrest ausgleicht, intensiviert eine Volumenschrumpfung den Effekt des Druckverformungsrests. Dies wäre in der Praxis gleichzusetzen mit einem Wegziehen einer O-Ring-Dichtung von den abzudichtenden Oberflächen – ein Leckageweg entsteht. 

Es ist daher offensichtlich, dass ein chemisches Schrumpfen weitaus kritischer zu betrachten ist als chemische Quellung. Mehr als 3 oder 4 Prozent Volumenschrumpfung kann ein ernsthaftes Problem für dynamische Abdichtungen sein.

Erhöhte Temperaturen oder eine ausgedehntere Einwirkungsdauer können aggressivere Bedingungen erzeugen. In einigen Fällen können spezielle Compounds der gleichen Werkstofffamilie bessere Beständigkeiten in bestimmten Anwendungen aufweisen als andere.

Volumenänderungen von Gummimischungen geschehen durch Reaktionen der Chemikalien mit der Polymerkette und dem Vernetzungssystem oder durch Reaktionen mit den Füllstoffen. 

Synonyme: Einflussgröße "Löslichkeit" zur Bestimmung der Beständigkeiten von Elastomeren


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