
Ionomere gehören zu den faszinierendsten Werkstoffen unserer Zeit und bieten eine Vielzahl von Vorteilen, die sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen in verschiedenen Industriezweigen machen. Im Fokus dieses Artikels steht ein Ionomer, dessen einzigartige Eigenschaften es zum idealen Material für den Einsatz im Automobilbau machen: der Ethylen-Vinyl-Acetat-Ionomer (EVA).
Was sind eigentlich Ionomere?
Ionomere sind eine spezielle Klasse von Polymeren, die durch die Einbringung ionischer Gruppen in das Polymergerüst gekennzeichnet sind. Diese ionischen Gruppen können positiv oder negativ geladen sein und interagieren miteinander, wodurch sie eine einzigartige Kombination aus den Eigenschaften von thermoplastischen Kunststoffen und ionischen Leitern aufweisen.
Die Einführung dieser ionischen Gruppen verändert die chemische Struktur des Polymers grundlegend. Dadurch entstehen Vernetzungen innerhalb der Polymermatrix, die zu erhöhten Festigkeiten, verbesserter chemischer Beständigkeit und einem erhöhten Schmelzpunkt führen. Darüber hinaus können Ionomere auch modifiziert werden, um spezifische Eigenschaften wie Flexibilität, Transparenz oder Leitfähigkeit anzupassen.
EVA: Ein vielseitiges Ionomer mit bemerkenswerten Eigenschaften
Ethylen-Vinyl-Acetat-Ionomere (EVA) sind eine Untergruppe von Ionomeren, die aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, guten Verarbeitbarkeit und hohen chemischen Beständigkeit weit verbreitet sind. Sie bestehen aus Ethylenmonomeren, Acetatgruppen als ionische Gruppen und einem geringen Anteil an
Kompatibilisierungsmitteln.
Eigenschaften von EVA:
- Hervorragende Zähigkeit und Flexibilität: EVA zeichnet sich durch eine hohe Zugfestigkeit und Dehnung bei Bruch aus. Diese Eigenschaften machen es zu einem idealen Material für Anwendungen, bei denen hohe Belastungen und wiederholte Dehnungen auftreten.
- Gute chemische Beständigkeit: EVA ist beständig gegen viele Chemikalien wie Säuren, Laugen und Lösungsmittel. Diese Eigenschaft macht es besonders geeignet für Anwendungen in aggressiven Umgebungen.
- Niedriger Schmelzpunkt: EVA schmilzt bei relativ niedrigen Temperaturen, was die Verarbeitung zu Filmen, Folien oder Beschichtungen vereinfacht.
- Gute Verklebungseigenschaften: EVA haftet gut auf verschiedenen Substraten wie Metall, Glas und Kunststoffen, was es zum idealen Material für Klebstoffe und
Beschichtungen macht.
Anwendungen von EVA im Automobilbau
Die vielseitigen Eigenschaften von EVA machen es zu einem wertvollen Werkstoff im Automobilbau. Hier einige Beispiele:
- Fensterfolien: EVA wird häufig in Fensterfolien verwendet, da es eine hohe UV-Strahlungstransparenz und einen guten Schutz gegen Kratzer bietet.
- Dachhimmelverkleidungen: EVA zeichnet sich durch seine gute Weichheit und Formbarkeit aus, was es ideal für Dachhimmelverkleidungen macht.
- Dichtungsmaterialien: EVA kann als Dichtungsmaterial in Türen, Fenstern und anderen Bereichen des Fahrzeugs eingesetzt werden, da es eine
gute Wasserdichtheit und Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschwankungen aufweist.
- Bodenmatten: EVA-Bodenmatten sind robust, wasserfest und leicht zu reinigen, was sie ideal für den Einsatz im Innenraum eines Fahrzeugs macht.
Herstellung von EVA: Ein Einblick in den Prozess
Die Herstellung von EVA erfolgt durch eine Polymerisationsreaktion, bei der Ethylenmonomere mit Vinyl-Acetatmonomeren unter Verwendung eines Katalysators verbunden werden.
Durch die Variation der Reaktionsbedingungen wie Temperatur, Druck und Katalysatorart können die Eigenschaften des entstehenden EVA-Polymers gezielt beeinflusst werden.
Die Herstellung von EVA erfolgt in mehreren Schritten:
-
Polymerisationsvorbereitung: Die Monomere (Ethylen und Vinyl-Acetat) werden zusammen mit dem Katalysator und den notwendigen Hilfsstoffen in einem Reaktor gemischt.
-
Polymerisation: Die Mischung wird unter kontrollierten Bedingungen (Temperatur, Druck) polymerisiert, wobei die Ethylen- und Vinyl-Acetat-Monomere zu langen Polymerketten verbunden werden.
-
Trennung und Reinigung: Nach der Polymerisation wird das entstehende EVA vom Katalysator und anderen Nebenprodukten getrennt und gereinigt.
-
Granulierung: Das gereinigte EVA wird anschließend in Granulatform verarbeitet, die für die weitere Verarbeitung in verschiedenen Anwendungen geeignet ist.
Ausblick: Die Zukunft von EVA im Automobilbau
EVA wird aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften auch weiterhin eine wichtige Rolle im Automobilbau spielen. Die steigende Nachfrage nach leichteren und energieeffizienten Fahrzeugen führt zu einer erhöhten Verwendung von Kunststoffmaterialien wie EVA.
Die Forschung und Entwicklung im Bereich der Ionomere konzentriert sich darauf, neue EVA-Varianten mit verbesserten Eigenschaften zu entwickeln.
Dies umfasst beispielsweise:
-
Erhöhte Festigkeit: Um den Anforderungen an die Sicherheit von Fahrzeugen gerecht zu werden.
-
Verbesserte Temperaturbeständigkeit: Für den Einsatz in Hochtemperaturbereichen wie Motoren.
-
Leitfähigkeit: Um EVA für Anwendungen im Bereich der Elektromobilität nutzbar zu machen.
Mit diesen Verbesserungen wird EVA auch in Zukunft ein wichtiger Werkstoff
im Automobilbau bleiben und seine vielfältigen
Anwendungen weiter ausbauen.