Kältebeständigkeit

Kältebeständigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Materials – insbesondere von Elastomeren und Kunststoffen – auch bei niedrigen Temperaturen seine mechanischen und physikalischen Eigenschaften weitgehend zu erhalten. Bei Kälte kann es bei ungeeigneten Werkstoffen zu Versprödung, Elastizitätsverlust oder Rissbildung kommen, was die Funktionalität von Bauteilen wie Dichtungen, Vibrationsdämpfern oder Gummi-Metall-Verbundteilen erheblich beeinträchtigt.

Einflussfaktoren
– Polymerstruktur – bestimmt maßgeblich die Tieftemperaturflexibilität
– Weichmacher – können die Tieftemperaturbeständigkeit verbessern
– Füllstoffe – beeinflussen die Flexibilität je nach Art und Menge positiv oder negativ
– Vernetzungsdichte – hohe Dichte erhöht die Formstabilität, kann aber die Kälteflexibilität verringern

Prüfverfahren
Die Bestimmung der Kältebeständigkeit erfolgt häufig über Biegeversuche, Zugversuche oder dynamisch-mechanische Analysen (DMA) bei tiefen Temperaturen. Ein wichtiger Kennwert ist die niedrigste Temperatur, bei der das Material noch funktionsfähig bleibt, ohne zu brechen oder unzulässig hart zu werden.

Bedeutung in der Praxis
Kältebeständige Werkstoffe sind entscheidend in Anwendungen wie Fahrzeugtechnik (Dichtungen, Lagerungen in kalten Klimazonen), Luft- und Raumfahrt, Kältetechnik oder Offshore-Anlagen. Elastomere wie Silikonkautschuk (VMQ), Fluorsilikon (FVMQ) oder Naturkautschuk (NR) bieten sehr gute Tieftemperaturflexibilität, während Standard-NBR oder FKM nur bedingt kältebeständig sind.