„Polymer Testing-Center“ von Lanxess jetzt bei Innovation & Technology

Die Herausforderungen, die Gummi in der Technik meistern muss – etwa in Reifen – wachsen stetig. Komplexe Gummiartikel für anspruchsvolle Aufgaben lassen sich deshalb kaum, noch wie früher üblich, „aus dem Bauch heraus“ entwickeln. Synthesekautschukanbieter Lanxess bietet daher seit nunmehr rund zehn Jahren die Dienstleistungen seines „Polymer Testing Centers“ auch externen Kunden an. Der gewachsenen Bedeutung der Polymeranalyse trägt der Konzern nun Rechnung, indem er das Center, das bislang in der Business Unit „High Performance Elastomers“ angesiedelt war, in die „Group Function Innovation & Technology“ eingliedert. Diese leistungsstarke Organisationseinheit koordiniert sämtliche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten des Lanxess-Konzerns.

Zu den Angeboten, die die Leverkusener Gummi-Experten dort im Programm haben, gehören nicht nur die üblichen Messungen von Abrieb, Shore-Härte, Viskosität, Zugfestigkeit und Gewebehaftung, sondern auch physikalische Methoden zur Beurteilung der molekularen Mikrostruktur der Vulkanisate, die entscheidende Hinweise zur Produktoptimierung geben können. Das komplette aktuelle Portfolio des „Polymer Testing Centers“ ist in einer ausführlichen Broschüre zusammengefasst, die unter www.polymertesting.lanxess.com heruntergeladen werden kann.

„Moderne Gummiformulierungen sind sehr komplexe Vielstoffsysteme, für deren Auslegung man eine erhebliche Erfahrung benötigt“, sagt Professor Claus Wrana, Leiter des „Polymer Testing Labors“ in Leverkusen. „In den vergangenen Jahrzehnten hat die Polymerphysik eine Reihe von Methoden entwickelt, mit denen man die Eigenschaften von Gummiprodukten durch Blick auf die molekulare Struktur ihrer Komponenten erklären kann. Auch Lanxess hat als großer, forschungsstarker Kautschuklieferant und Entwickler großen Anteil daran. Dieses Know-how nutzen wir nicht nur intern für die Weiterentwicklung unserer Kautschuke, sondern wir geben es auch gerne an die Branche weiter“, so Wrana. „Dabei bieten wir nicht nur Messungen an, sondern betrachten uns ausdrücklich als Problemlöser, der hilft, Herausforderungen mit Hilfe der Polymerphysik anzugehen.“

Zu den Kunden des Polymer Testing Centers im traditionsreichen Gebäude K10 des Leverkusener Chemieparks zählen vor allem kleine und mittlere Unternehmen der Gummibranche, die von Professor Wranas Team Materialproben herstellen und untersuchen lassen. Die apparative Ausstattung seines Laboratoriums enthält eine Reihe von Mischern für die Herstellung von Testmischungen vom Labor- (85 ml) bis in den technischen Maßstab (90 l) sowie Werkzeuge und Extruder für das Formpressen (Compression Molding) von Probekörpern; der Verlauf der Vulkanisation kann mittels Moving Die Rheometer (MDR) oder Rubber Process Analyzer (RPA) verfolgt werden. Die wichtigsten Gummichemikalien zur Mischungsherstellung befinden sich ebenfalls am Lager.

Zu den komplexeren Methoden, die das Polymer Testing-Labor anbietet, gehören unter anderem die Erstellung von Masterkurven zur Charakterisierung des dynamischen Verhaltens eines Gummiprobekörpers – und zwar über bis zu 20 Dekaden; damit lassen sich zum Beispiel gültige Aussagen über die Molmassenverteilung, die Verzweigungs-Struktur und die Vernetzungsdichte eines Polymers machen; letztere kann in Leverkusen unter Zuhilfenahme moderner Modellierungsverfahren auch über eine Betrachtung des nichtlinearen Zug-Spannungs-Verhaltens der Vulkanisate beurteilt werden. Über Messungen der Amplitudenabhängigkeit etwa des dynamischen Elastizitätsmoduls können die Lanxess-Physiker zudem Aussagen über die Natur der Füllstoff-Füllstoff- oder Füllstoff-Polymer-Wechselwirkungen im Gummi machen, die u. a. mit der Füllstoffverteilung im Formkörper korreliert sind.

Alle Präparationsschritte und Messungen lassen sich dank eines „Lab Information Management Systems“ online verfolgen; durch die enge Vernetzung der weltweiten Standorte der Abteilung können so zum Beispiel in China hergestellte Materialproben in Leverkusen geprüft werden – und umgekehrt, je nach Auslastung der Ressourcen. So ist eine schnelle Auftragserfüllung sichergestellt. Auch bei der Auswertung und Interpretation der Resultate stehen die Lanxess-Experten den Kunden zur Seite und unterstützen sie bei der gezielten Weiterentwicklung an Hand aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse. „Den Ruf als Gummiproblemlöser haben wir uns in der Branche redlich verdient“, so Professor Wrana. „Und glauben, dass wir bei „Lanxess Innovation & Technology“ noch mehr dazu beitragen können, den Werkstoff weiter zu verbessern. Wir freuen uns auf jede neue Herausforderung!“ dv