Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO)

Epichlorhydrin-Kautschuk – abgekürzt ECO – ist ein synthetischer Spezialwerkstoff auf Polyetherbasis, der eine Eigenschaftskombination vereint, die in der Elastomertechnik so kaum ein anderer Werkstoff bietet: sehr gute Mineralölbeständigkeit, sehr guter Druckverformungsrest und gleichzeitig ausgeprägte Ozon- und Witterungsbeständigkeit.

Dass diese Kombination selten ist, liegt daran, dass Öl- und Witterungsbeständigkeit strukturell gegenläufige Anforderungen sind: Werkstoffe mit guter Ölbeständigkeit haben typischerweise polare Polymerketten, was Witterungs- und Ozonbeständigkeit erschwert. ECO löst diesen Zielkonflikt durch seine spezifische Molekularstruktur.

Der Polyetherhauptstrang ist frei von Doppelbindungen – damit weder für Ozon noch für Sauerstoff angreifbar. Die chlormethylierten Seitengruppen verleihen dem Werkstoff seine Polarität und damit die Beständigkeit gegenüber Mineralölen und unpolaren Medien.

Eigenschaften von ECO

Typisch für ECO-Elastomere sind:

• sehr gute Beständigkeit gegen Mineralöle, Kraftstoffe und Schmierstoffe
• sehr gute Ozon- und Witterungsbeständigkeit – ECO kann ohne Schutzmittelzusatz im Außeneinsatz eingesetzt werden
• sehr guter Widerstand gegen Druckverformung – für dauerhaft verpresste Dichtungen ein zentrales Kriterium
• gute Beständigkeit gegen verdünnte Säuren und Laugen
• gute Weiterreißfestigkeit
• extrem niedrige Gasdurchlässigkeit – vergleichbar mit Butylkautschuk bzw. IIR, was ECO zu einer der ersten Wahlen für Kraftstoffsysteme und Membranen macht, bei denen Diffusion durch die Wandung kritisch istbefriedigende Beständigkeit gegen heißes Wasser bis 100 °C
• befriedigende Abriebfestigkeit

ECO brennt und ist nicht flammwidrig. Der typische Temperatureinsatzbereich liegt je nach Compound bei –40 °C bis +120 °C, kurzzeitig bis +130 °C. Die Kälteflexibilität bis –40 °C macht ECO zum Kandidaten für Anwendungen, bei denen NBR an seine Tieftemperaturgrenze stößt – bei gleichzeitig geforderter Witterungsbeständigkeit, die NBR nicht bietet.

Der Härtebereich typischer ECO-Compounds liegt zwischen 40 und 90 Shore A, die Reißfestigkeit zwischen 6 und 15 N/mm² bei einer Bruchdehnung von 150–500 %.

Verarbeitung und Besonderheiten

ECO-Compounds benötigen im Vergleich zu anderen Synthesekautschuken deutlich längere Vulkanisationszeiten. Das erhöht den Fertigungsaufwand und ist bei der Prozessauslegung zu berücksichtigen. Zusätzlich ist nach der Vulkanisation in der Regel ein Nachtempern der Bauteile erforderlich, um restliche Vernetzungshilfsstoffe auszutreiben und die endgültigen mechanischen Eigenschaften zu erzielen – ähnlich wie bei FKM-Compounds.

Hinweis für die Konstruktion: Da ECO Chlor im Polymer enthält, sollte bei direktem Kontakt mit korrosionsempfindlichen Metallen eine entsprechende Compound-Stabilisierung beachtet werden, um eine mögliche Chlorwasserstoffabspaltung unter extremen Bedingungen zu vermeiden.

Diese Verarbeitungsanforderungen sind der wesentliche Grund, warum ECO trotz seines attraktiven Eigenschaftsprofils ein Spezialwerkstoff geblieben ist und nicht zu den Standardmaterialien in der Dichtungstechnik zählt.

Wo ECO und NBR sich unterscheiden

ECO wird häufig als Erweiterung des NBR-Spektrums beschrieben – und das trifft es gut. Beide Werkstoffe bieten sehr gute Mineralölbeständigkeit und niedrigen Druckverformungsrest. Der entscheidende Unterschied liegt in der Witterungs- und Ozonbeständigkeit: NBR mit seinen Doppelbindungen im Polymergerüst ist ozonempfindlich und für Außenanwendungen ohne Schutzmittelzusatz ungeeignet. ECO überbrückt genau diesen Schwachpunkt.

Wo EPDM zwar witterungsbeständig ist, aber keine Ölbeständigkeit bietet, und NBR ölfest, aber ozonempfindlich ist, schließt ECO die Lücke für Anwendungen, die beides gleichzeitig erfordern.

Typische Anwendungen von ECO

Das spezifische Eigenschaftsprofil macht ECO zur Wahl in Anwendungen, bei denen Öl- und Witterungsbeständigkeit kombiniert auftreten:

• Dichtungen in Kraftstoff- und Schmiersystemen mit Außenexposition
• Kraftstoffschläuche – die geringe Gasdurchlässigkeit reduziert Kraftstoffdiffusion durch die Schlauchwandung
• Membranen in Kraftstoffpumpen und Regelventilen
• Walzenbezüge in der Druckindustrie und im Maschinenbau
• Motorlager und Schwingungsdämpfer in der Fahrzeugtechnik mit kombinierter Öl- und Witterungsbelastung.

ECO im Überblick: Kenndaten und Beständigkeiten

Epichlor-Hydrin-Kautschuk (ECO) verbindet die guten Eigenschaften des NBR-Kautschuks bezüglich

• der Mineralölbeständigkeit und
• dem geringem Druckverformungsrest

mit einer guten Witterungs- und Ozonbeständigkeit.

Nachteil: ECO-Mischungen benötigen relativ lange Vulkanisationszeiten. Zudem ist meist ein Nachtempern der vulkanisierten Teile nötig.

Temperaturbereich: -40 bis +120°C

Anwendungen: ECO wird vor allem für Dichtungen, Membranen, Schläuche und Walzenbezüge eingesetzt, wenn gute Mineralölbeständigkeit und gleichzeitig gute Witterungs- und Ozonbeständigkeit verlangt wird.

Entsorgung

Entsprechend der “Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (AVV)“ kann das Abfallprodukt aus ECO gemäß Kapitel 7 „Abfälle aus organisch-chemischen Prozessen“ und dem Abfallschlüssel 07 02 99 zugeordnet werden. Dieser Abfallschlüssel steht für als ungefährlich eingestufte Abfälle.

Sie können somit in haushaltsüblichen Mengen über den normalen Hausmüll entsorgt werden. Als entsprechenden Entsorgungsbehälter benutzen Sie bitte das Ihnen durch Ihren öffentlich-rechtlichen Entsorgungssträger für den Restabfall bereitgestellte Behältnis.

Synonyme: Epichlorhydrin-Kautschuk