Glossar
EPDM2 - Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (Keltan®)
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk andere Bezeichnungen: EPDM-Kautschuk; EPDM-Gummi; EPDM Rubber; Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk Kurzzeichen: EPDM (alte Kurzbezeichnungen: APTK, EPTK) CAS-Nr.: nicht ausweisbar |
Wichtige Handelsnamen und Markeneigner BUNA® - AP Evonik |
Geschichtliches In den 1950er Jahren gelang dem deutschen Chemiker Karl Ziegler (1898-1973) am Max-Planck-Institut (MPI) für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr mit der Entwicklung eines metallorganischen Mischkatalysators auf der Basis von Triethylaluminium und Titan(IV)chlorid die Niederdruck-Polymerisation von Ethen zu Polyethylen (PE). Damit erfuhr die 1933 von Michael Willcox Perrin (1905-1988) entwickelte und 1938/39 von ICI (Imperial Chemical Industries) eingeführte, technisch sehr aufwändige radikalische Polymerisation, die Temperaturen zwischen +150 °C und +320 °C und Drucke bis zu 300 MPa (3000 at) erfordert, eine bedeutende Verbesserung. Karl Ziegler erhielt dafür im Jahre 1963 gemeinsam mit dem Italiener Giulo Natta (1903-1979), der um die gleiche Zeit die stereospezifische Polymerisation mittels ähnlicher metallorganischer Katalysatoren entdeckt hatte, den Nobelpreis für Chemie. Die Katalysatoren werden heute Ziegler-Natta-Katalysatoren genannt. |
Allgemeine Beschreibung Die Bezeichnung Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk mit dem technischen Kürzel EPDM steht für eine Gruppe von Elastomeren aus Ethylen (Ethen), Propylen (Propen) und einem Dien. Wesentlich für die Produkteigenschaften der Synthesekautschuke sind neben den Mengenverhältnissen der drei monomeren Komponenten im jeweiligen Polymer zueinander und dem Grad ihrer Vernetzung auch die Art der Dien-Komponente. |
Verarbeitung und Verwendung EPDM-Kautschuke sind besonders hochwertige Elastomere. Sie finden als Folien und Planen für Abdichtzwecke Verwendung, die auch bei Frosttemperaturen elastisch bleiben. Beispielhaft sollen dafür großflächige Geländeabdeckungen, dauerhafte Untergrundabdeckungen für Halden und Deponien, Bauwerkabdichtungen, wetterfeste und UV-stabile Dachbedeckungen sowie strapazierfähige Wasserbecken- und Teichfolien genannt sein. Von erheblichem Gewinn für diese Verwendungen sind die sehr günstigen Fügemöglichkeiten durch Heißluftverschweißen oder lückenloses Aufvulkanisieren von speziell dafür vorbereiteten EPDM-Nahtbändern. |
Chemische Eigenschaften EPDM-Kautschuke sind ternäre Polymere (Ter-Polymere) von Ethylen (Ethen) CH2=CH2, Propylen (Propen) CH2=CH−CH3 und einem Dien mit nichtkonjugierten Doppelbindungen:
Nichtkonjugierte Doppelbindungen sind solche, bei denen sich zwischen zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindungen befinden, wie es am Beispiel des einfachtsten Diens, des 1,4-Pentadiens, veranschaulicht sein soll: Dadurch sind die beiden, hier endständigen Kohlenstoff-Doppelbindungen funktionell voneinander isoliert.
Mit zunehmender Vernetzung, hauptsächlich durch Schwefel-Vulkanisation, nimmt die Härte des Produktes zu und mithin seine Elastizität ab. |
Technische Daten | |
Wegen der unterschiedlichen Zusammensetzungen von Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuken (EPDM) können generelle technische Daten nicht angegeben werden. Den hier angegebenen Werten liegen Parameter verschiedener EPDM-Qualitäten von Reichelt Chemietechnik zugrunde. Sie stellen allerdings nur sehr grobe Richtwerte zur Orientierung dar und können für ein bestimmtes Produkt hiervon erheblich abweichen. |
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allgemeine Eigenschaften | |
Farbe |
weiß, für technische Zwecke schwarz eingefärbt |
Dichte | bis 1,4 g / cm3 |
thermische Eigenschaften | |
Einsatztemperaturbereich | -60 °C bis +160 °C |
elektrische Eigenschaften | |
spezifischer Durchgangswiderstand | 1013 Ω• cm |
Oberflächenwiderstand | 108 Ω |
mechanische Eigenschaften | |
Shore-Härte A | 25° bis 80° |
Reißfestigkeit | 3,5 MPa bis 12 MPa |
Reißdehnung | bis 550 % |
Rückprallelastizität | bis 45 % |
chemische Beständigkeit | |
Alkohole, Ketone, Ester | beständig |
Chlor, Chlorwasser | beständig |
Säuren | beständig |
Laugen | beständig |
Fette und Öle | unbeständig |
Witterung, UV-Strahlung und Ozon | beständig |
Heißwasser und Wasserdampf | beständig |
Weiterführende Literatur 1.) Michael Aubach, Frank Küber, Metallocene - maßgeschneiderte Werkzeuge zur Herstellung von Polyolefinen. In: Chemie in unserer Zeit 28 (4), p. 197 ff. [1994], ISSN 1521-3781 2.) A. Rudin, The Elements of Polymer Science and Engeneering, 2nd ed., Academic Press [1999], ISBN 978-0-12-601685-7 3.) Georg Abts, Einführung in die Kautschuktechnologie, Carl Hanser Verlag, München [2007], ISBN 978-3-446-40940-8 4.) P. S. Ravishankar, Treatise of EPDM. In: Rubber Chemistry and Techology 85(3), p. 327 ff. [2012], ISSN 0035-9475 5.) F. Röthemeyer, F. Sommer, Kautschuktechnologie - Werkstoffe, Verabeitung, Produkte, 3. Aufl., Carl Hanser Verlag, München [2013], ISBN 978-3-446-43776-0 |