Elastomere sind eine faszinierende Materialklasse innerhalb der Kunststoffe, die sich durch ihre hohe Elastizität und Formbeständigkeit auszeichnen. Ob als Dichtung, Schuhsohle oder Schwingungselement – Elastomere kommen überall dort zum Einsatz, wo Flexibilität und Rückstellfähigkeit gefragt sind. Dieser Beitrag erklärt Aufbau, Typen, Eigenschaften und Anwendungen dieser gummiartigen Werkstoffe.
Was sind Elastomere?
Elastomere sind vernetzte Polymere, die sich unter Zug- oder Druckbelastung stark verformen lassen und nach Entlastung in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Diese Eigenschaft verdanken sie ihrer molekularen Struktur: lange Polymerketten mit wenigen, weit verteilten Vernetzungsstellen. Diese wirken wie „Gummibänder“ auf Molekülebene.
Im Gegensatz zu Thermoplasten sind Elastomere nicht schmelzbar, und im Unterschied zu Duroplasten sind sie dauerhaft flexibel. Ihre weichelastischen Eigenschaften bleiben auch bei Temperaturschwankungen weitgehend erhalten.
Eigenschaften von Elastomeren
Elastomere zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:
- Hohe Elastizität (Dehnung bis zu 1000 %)
- Formrückstellfähigkeit ohne bleibende Verformung
- Dämpfungsverhalten bei Schwingungen und Stößen
- Witterungs-, UV- und Chemikalienbeständigkeit (materialabhängig)
- Isolierende Wirkung (elektrisch und thermisch)
- Temperaturbeständigkeit je nach Typ von –50 °C bis +250 °C
Die Eigenschaften lassen sich gezielt durch Füllstoffe, Weichmacher und Vernetzungsgrad einstellen.
Typen von Elastomeren
Naturkautschuk (NR)
- Hervorragende Elastizität, jedoch alterungsanfällig
- Einsatz: Reifen, Federsysteme, Handschuhe
Synthesekautschuk (z. B. NBR, SBR, EPDM, FKM)
- Anpassbar an Ölbeständigkeit, Temperaturverhalten, Chemikalienresistenz
- Einsatz: Dichtungen, Schläuche, Fahrzeugteile
Silikonkautschuk (VMQ)
- Extrem temperaturbeständig, lebensmitteltauglich
- Einsatz: Medizintechnik, Lebensmittelindustrie, Dichtungen
Thermoplastische Elastomere (TPE)
- Kombinieren Elastizität mit der Verarbeitbarkeit von Thermoplasten
- Wiederverformbar, recycelbar, gut zu verarbeiten
- Einsatz: Soft-Touch-Griffe, Dichtlippen, Konsumgüter
Verarbeitung von Elastomeren
Die Verarbeitung unterscheidet sich je nach Typ:
- Vulkanisation (klassische Kautschuke): Wärme und Druck erzeugen Vernetzungen
- Spritzgießen (TPE): Thermoplastisch verformbar und wiederverwertbar
- Extrusion, Pressen, Gießen – je nach Material und Bauteilgeometrie
Für technische Anwendungen wird meist auf Formpressen oder Transferpressen mit exakter Prozesssteuerung gesetzt.
Technische Anwendungen
Elastomere sind in nahezu allen Branchen vertreten:
- Automobil: Türdichtungen, Motorlager, Keilriemen
- Maschinenbau: Schwingungsdämpfer, Lagerbuchsen, Membranen
- Medizin: Dichtungen, Katheter, Masken
- Haushalt & Konsum: Sohlen, Griffe, Matten, Dichtprofile
Thermoplastische Elastomere (TPE) im Fokus
TPEs (z. B. TPE-S, TPE-V, TPU) bieten den Vorteil, dass sie wie Thermoplaste verarbeitet und recycelt werden können – etwa im Spritzguss oder 3D-Druck. Sie vereinen die Eigenschaften von Gummi mit den Vorteilen thermoplastischer Verarbeitbarkeit. TPEs sind besonders interessant für Multikomponentenbauteile, z. B. Hart-Weich-Verbindungen.
Klassische Kautschuke – vielseitig und bewährt
Natur- und Synthesekautschuke (z. B. NBR, EPDM) sind chemisch vernetzt und benötigen meist Vulkanisation. Sie bieten extreme Dehnfähigkeit, gute Beständigkeiten und hohe mechanische Belastbarkeit – ideal für anspruchsvolle Umgebungen. Anders als TPEs sind sie jedoch nicht schmelzbar und schwer recycelbar.
Fazit:
Elastomere sind unersetzlich, wenn Flexibilität, Dämpfung und Formbeständigkeit gefragt sind. Von klassischen Kautschuken bis zu modernen TPEs bietet diese Werkstoffgruppe eine beeindruckende Vielfalt – mit großem Potenzial für innovative technische Anwendungen.
FAQ – Häufig gestellte Fragen zu Elastomeren
Was unterscheidet Elastomere von Thermoplasten und Duroplasten?
Elastomere sind weich und elastisch, behalten ihre Form auch nach starker Verformung bei. Thermoplaste sind schmelzbar und formstabil, Duroplaste sind hart, spröde und dauerhaft vernetzt.
Sind Elastomere immer gummiartig?
Ja – Elastomere zeichnen sich durch ihre gummiartige, elastische Konsistenz aus. Diese Eigenschaften beruhen auf ihrer molekularen Struktur mit flexiblen Ketten und wenigen Vernetzungen.
Kann man Elastomere recyceln?
TPEs (thermoplastische Elastomere) sind gut recycelbar. Klassische, vulkanisierte Kautschuke sind hingegen schwer recycelbar und werden häufig energetisch verwertet oder in granulierten Formen wiederverwendet.
Welche Temperaturbereiche decken Elastomere ab?
Je nach Typ von ca. –50 °C (z. B. EPDM, Silikon) bis +250 °C (Silikon, FKM). TPEs sind meist bis etwa 100–150 °C temperaturbeständig.
Wie erkenne ich, ob ein Material ein Elastomer ist?
Typische Hinweise sind hohe Biegsamkeit, Rückverformbarkeit nach Dehnung und eine gummiartige Haptik. Technisch lässt sich dies über Dehnungstests und Shore-Härteprüfungen bestimmen.
