Metalloxidvernetzung

Metalloxidvernetzung ist ein spezielles Verfahren zur Vulkanisation insbesondere von Chloropren-Kautschuk (CR) sowie einigen anderen halogenierten Elastomeren (CIIR, CM, CSM, selten FKM), bei dem Metalloxide wie Zinkoxid oder Magnesiumoxid als Vernetzungschemikalien eingesetzt werden. Diese Methode sorgt für thermisch stabile, chemikalienresistente und dauerelastische Gummiprodukte, die besonders in dynamisch beanspruchten Bauteilen Anwendung finden.

Wie funktioniert Metalloxidvernetzung?
Im Gegensatz zur Schwefel- oder Peroxidvernetzung erfolgt bei der Metalloxidvernetzung keine Radikalreaktion. Stattdessen reagieren die funktionellen Gruppen des Polymers – z. B. die Chlorgruppen im CR – mit basischen Metalloxiden. Dabei entstehen ionisch oder koordinativ gebundene Netzwerke, die dem Material besondere Beständigkeit verleihen.

Typisch eingesetzte Metalloxide:
– Magnesiumoxid (MgO) – Hauptvernetzer bei CR
– Zinkoxid (ZnO) – oft als Co-Vernetzer oder Aktivator
– Bleioxide (heute kaum noch verwendet, aufgrund toxikologischer Bedenken)
Die Reaktion verläuft meist bei Temperaturen zwischen 150 °C und 200 °C und wird durch Alterungsschutzmittel und Additive gezielt gesteuert.

Vorteile:
– Exzellente Alterungsbeständigkeit
– Sehr gute Flammbeständigkeit
– Sehr gute Haftung auf Metallen (z. B. bei Gummi-Metall-Verbundteilen)

Nachteile:
– Nur für bestimmte Elastomere einsetzbar
– Längere Zykluszeiten durch langsamere Vulkansationskinetik
– Erhöhte elektrische Leitfähigkeit
– Mögliche Wechselwirkungen der Vernetzungschemikalien mit anderen Additiven

Typische Einsatzbereiche:
– Lager- und Dämpfungselemente aus CR
– Dichtungen in Motorraum, Getrieben, Klimasystemen
– Schläuche und Formteile mit Öl-, Wetter- oder Flammfestigkeit
– Gummi-Metall-Verbundteile in Bau- oder Schienenfahrzeugtechnik