Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gummiherstellung wird umweltfreundlicher: Dresdner Forscher revolutionieren die Rezeptur für Gummi

20.11.2009
Nach neuen Forschungsergebnissen, die Prof. Dr. Gert Heinrich vom Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) in der vergangenen Woche zur Tagung TECHNOMER in Chemnitz vorgestellt hat, müssen Lehrbücher zur Gummiherstellung wohl neu geschrieben werden.

Seitdem Gummi industriell hergestellt wird, gilt es als unumstößliche Tatsche, dass für die Vulkanisation - die Vernetzung von Kautschuk mit Schwefel - als Katalysator Zinkoxid benötigt wird. Die Zugabe von rund 3 % dieses Stoffs zusammen mit etwas Stearinsäure beschleunigt die Geschwindigkeit der Vernetzungsreaktion auf das Zehnfache und macht damit den Prozess erst effizient und das Produkt bezahlbar.

So enthalten die meisten Bauteile aus Gummi heute ca. 3 %-5% Zinkoxid. Bei den enormen Mengen Gummi, die z. B. für Fahrzeugreifen produziert werden, summiert sich das auf weltweit jährlich rund 500.000 t Zink, und das, obwohl die Europäische Union bereits 2004 in ihrer Richtlinie 2004/73/EG Zink als "umweltgefährdenden" Stoff klassifiziert hat, der "sehr giftig für Wasserorganismen ist und in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben kann".

In den jetzt von Prof. Heinrich auf der TECHNOMER vorgestellten und zur Patentierung eingereichten Arbeiten wird nachgewiesen, dass Zinkoxid durch zinkhaltige Hydrotalkite, so genannte LDH (layered double hydroxide = geschichtete Doppelhydroxide), ersetzt werden kann und sich damit der für die Vernetzung benötigte Zinkanteil auf ein Zehntel der bisherigen Menge reduziert. Vor dem Hintergrund der von Zink ausgehenden Umweltgefährdung und in Anbetracht der genannten Produktionsmengen ist allein das ein unschätzbarer Vorteil gegenüber dem bisherigen Verfahren. Hinzu kommen zwei weitere Vorteile.

Zum einen: Die LDH wirken im Gummi gleichzeitig als Verstärkung und verbessern somit die Festigkeits¬eigenschaften des Materials. Zum anderen: Es kann transparentes Gummimaterial hergestellt werden. Neben diesen neuen Materialeigenschaften ist es für eine industrielle Anwendung von großer Bedeutung, dass das neue Vulkanisationsmittel problemlos in die bisher genutzten Technologien integriert werden kann.

Die Idee, mit LDHs ein neues Vulkanisationsmittel für Gummi zu entwickeln, verdankt ihre Entstehung der Zusammenarbeit von Forschern aus mehreren international besetzten Arbeits¬gruppen im Verantwortungsbereich von Prof. Dr. Gert Heinrich am IPF. Im Rahmen von Forschungsarbeiten zur flammhemmenden und verstärkenden Wirkung von LDH in Kunstoffen (vgl. auch Pressemitteilung 09/08 des IPF, www.idw-online.de/de/news288233) waren verschiedene LDHs hergestellt und u.a. auf Zusammenhänge zwischen katalytischer Aktivität und flammhemmender Wirkung untersucht worden.

Der dabei eher zufällig gefundene Effekt der vernetzenden Wirkung der mit Zink modifizierten LDHs erregte natürlich sofort das Interesse des ausgewiesenen Gummispezialisten Heinrich, der daraufhin Mitarbeiter verschiedener Gruppen an einen Tisch brachte, um das Potential der Entdeckung auszuloten und möglichst schnell nutzbar zu machen. Ergebnis dessen ist die jetzt vorliegende Innovation, für die er gemeinsam mit Dr. Andreas Leuteritz, Prof. Udo Wagenknecht, Prof. De-Yi Wang (China) sowie Dr. Amit Das und Kalaivani Subramaniam (beide Indien) das entsprechende Patent angemeldet hat.

Kerstin Wustrack | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipfdd.de
http://www.technomer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen
19.10.2017 | Forschungszentrum Jülich, Jülich Centre for Neutron Science

nachricht Was winzige Strukturen über Materialeigenschaften verraten
19.10.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise