Gesättigte Polymere haben nur Einfachbindungen in der Hauptkette und sind alterungsbeständig, während ungesättigte Polymere Doppelbindungen in der Hauptkette enthalten und leichter zu vernetzen sind; EPDM ist eine Besonderheit, da seine Doppelbindung in der Seitenkette liegt.
Die Unterscheidung zwischen gesättigten und ungesättigten Polymeren bezieht sich auf die chemische Struktur der Polymerhauptkette. Entscheidend ist, ob die Kohlenstoffatome in der Kette ausschließlich durch Einfachbindungen verbunden sind oder ob Doppelbindungen vorhanden sind. Diese strukturelle Eigenschaft beeinflusst wesentlich die chemische Beständigkeit, Alterungsresistenz und Vernetzbarkeit des Materials.
Gesättigte Polymere
Gesättigte Polymere besitzen in ihrer Hauptkette nur Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Sie sind dadurch chemisch stabiler, weniger reaktiv gegenüber Sauerstoff, Ozon oder UV-Strahlung und bieten eine höhere Alterungs- und Witterungsbeständigkeit. Materialien wie EPDM, Butyl-Kautschuk (IIR) und viele Thermoplaste zählen zu den gesättigten Polymeren. EPDM besitzt zwar eine Doppelbindung und ist daher mit Schwefel vernetzbar, diese Doppelbindung liegt jedoch nicht in der Hauptkette, sondern in einer Seitenkette. Aus diesem Grund wird EPDM trotz seiner Schwefelvernetzungsfähigkeit zu den gesättigten Polymeren gezählt. Gesättigte Polymere verfügen über folgenden Eigenschaften:
– Sehr gute Ozon- und UV-Beständigkeit
– Gute chemische Resistenz
– Geringere Neigung zur thermischen Alterung
– Können nicht ohne weiteres über Schwefel vernetzt werden, benötigen oft Peroxidvernetzung oder andere Systeme
Ungesättigte Polymere
Ungesättigte Polymere enthalten eine oder mehrere Doppelbindungen in der Hauptkette. Diese Doppelbindungen machen das Material reaktiver – einerseits erleichtern sie die Schwefelvernetzung, andererseits erhöhen sie die Empfindlichkeit gegenüber Ozon, Sauerstoff und UV-Strahlung. Beispiele für ungesättigte Polymere sind Naturkautschuk (NR), NBR, SBR mit den folgenden Eigenschaften:
– Sehr gute Elastizität und mechanische Festigkeit
– Gute Verarbeitbarkeit und Schwefelvernetzbarkeit
– Anfällig für Ozon- und UV-bedingte Rissbildung ohne Alterungsschutzmittel
– Teilweise geringere Witterungsbeständigkeit im Vergleich zu gesättigten Typen
Bedeutung in der Praxis
Die Wahl zwischen gesättigten und ungesättigten Polymeren hängt stark von den Einsatzbedingungen ab. Für Außenanwendungen mit hoher Ozon- oder UV-Belastung werden meist gesättigte Typen wie EPDM eingesetzt. Für dynamisch stark beanspruchte Teile mit hohen Anforderungen an Elastizität und Haftung sind ungesättigte Typen wie NR oder SBR oft überlegen.