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Abteilung Elastomerchemie (EC)

Abteilungsleiter: Prof. Dr. Ulrich Giese

Tel. +49 511 84201-10   |   Telefax: +49 511 84201-52
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Um Polymerwerkstoffe, wie Rohmaterialien (Kautschuk, Füllstoffe und Zusatzstoffe), vulkanisierte Gummimaterialien und komplexe Verbundwerkstoffe zu untersuchen und zu verbessern, werden wissenschaftliche Laboranalysen und technische Problemlösungsstrategien vereint.

Für umweltrelevante Themen (Emissionen, Exposition) liegt hohe Expertise vor. Analysemethoden für Spurennachweise werden für die Anwendung in der Verarbeitung von Kautschuk, Kunststoff, Nahrungsmitteln und Pharmazeutika entwickelt. Im Einzelnen lassen sich die Forschungsaktivitäten der Elastomerchemie in folgende Schwerpunkte gliedern:

• Charakterisierung von mehrphasigen Systemen (Morphologie),
• Polymere Füllstoffe,
• Kautschuk-Füllstoff Wechselwirkung,
• Vernetzung,
• Alterungsmechanismen,
• Modifizierung von Füllstoffen und Polymeren,
• Nanomaterialien (synthetisch und biobasierend)
• "Leachables" und "Extractables" aus Polymerwerkstoffen,
• Emissionen und Umweltexposition von Elastomeren,
• Transportvorgänge von Gasen und Flüssigkeiten in Elastomeren

Inhaltliche und methodische Ergebnisse der Forschungsarbeiten fließen direkt in das breitgefächerte Angebot der Dienstleistungen ein. Diese erstrecken sich über die standardisierten chemischen Tests hinaus, die von der Industrie oder öffentlichen Stellen spezifiziert sind, und beinhalten zusätzliche technische und wissenschaftliche Informationen, Beratung, Leistungsbewertung, Schadensanalyse und die Entwicklung neuer Materialien. Die wichtigsten Testmethoden sind nach ISO 17025 akkreditiert. Neben der Prüfung von Einzelparametern werden vollständige chemische Werkstoffanalysen durchgeführt. Einige ausgewählte Anwendungen sind nachfolgend zusammengestellt:

Analyse von Werkstoffbestandteilen wie Polymeren, Füllstoffen und Additive (Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Vernetzungschemikalien, Elemente (z. B. Schwefel, Zink etc.).

Methoden:

• Thermogravimetrie, Differentialleistungskalorimetrie, Extraktion,
• Gaschromatographie-Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), Flüssigchromatographie (HPLC, LC-MS), Dünnschichtchromatographie und FT-IR Spektroskopie

Charakterisierung von thermischer Eigenschaften von Elastomeren, Kunststoffen und Rohstoffen (Schmelzen, Kristallisation, Reaktionsenthalpien, Wärmekapazitäten)

Methode:

• Differentialleistungskalorimetrie

Bestimmung von Diffusions- und Permeationskoeffizienten für Flüssigkeiten und Gase.

Methode:

• ATR-FT-IR -Spektroskopie, Spezialapparaturen nach einem 2-Kammerprinzip.

Polymercharakterisierung hinsichtlich mittlere Molmasse, Molmassenverteilung und Polymermikrostruktur.

Methode:

• Gelpermeationschromatographie, Viskosimetrie, FT-IR Spektroskopie, Differentialleistungskalorimetrie.

Nitrosaminanalytik in Luft (Messstelle nach TRGS 402 bzw. 552) und in Vulkanisaten.

Methode:

• GC-TEA-Kopplung, DIN EN 12868, Prüfkammertest z. B. PBVWL 7748.

Charakterisierung von Polymermorphologien, Füllstoff- und Nanopartikel.

Methode:

• Transmissionselektronenmikroskopie.

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Beispielhafte Anwendungen und Methoden:

• Verteilung von Weichmacheranteilen in Kautschukverschnitten
• Untersuchung von Brandgasen
• Schwefelbrückenanalyse
• TGA und DSC
• Emission von N-Nitrosaminen
• Gaspermeation an Elastomeren
• FT-IR-Spektrometer

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