sie wird letztlich durch Reibung der Molekule untereinan- dem der Gummiartikel spater gefordert wird.Kautschuk der in Warme umgwandelt,also dissipiert our durch Drehunge um einzelne Bindungen aur:Dies mmiteile.die schal cann auch durch das Ver chieben ganzer Molekulsegmen loch mehr Zeit sen zu bewegen sind.Dies ist der Grund dass die dy Messungen des dynamischen Verhaltens eines Gummi uenzabhingig sind ab ciner ssen Be requenz kann daher auch das elastischst Material der A dass Glastemperatur und Glasfrequenz bei idealen Poly kung nicht mehr olgen auch d enzen.Entspreche nd ki Gummiart temperatur ist die Gl bh t und starr reagicre und dabei sog In kels bci Fr zu crha schreibt.spricht man bei der z ab der ein Gu chuks ein das em hart t im ing mit cin liche Konsequenzen fur die Gummi-Anwendungstechnik. sich sogenannte masterkurven fur eine best mte Gum denn es impliziert dass streng genommen fur jede An ndung zu Frequenz 10 100 60 a500 80 a100 810 40 20 6 EPM GG* 609 0-10°0 EPDM Frequen2log。 Module log 66 s in alle rele 102H 400 2009 wiley-VCH V erlag( Zet,2009.43,392-406 400 | © 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.chiuz.de Chem. Unserer Zeit, 2009, 43, 392 – 406 sie wird letztlich durch Reibung der Moleküle untereinan￾der in Wärme umgewandelt, also dissipiert. Allerdings nehmen Moleküle Verformungsenergie nicht nur durch Drehungen um einzelne Bindungen auf: Dies kann auch durch das Verschieben ganzer Molekülsegmen￾te gegeneinander geschehen. Solche Prozesse benötigen je￾doch mehr Zeit – unter anderem, da größere, trägere Mas￾sen zu bewegen sind. Dies ist der Grund dafür, dass die dy￾namischen Eigenschaften eines Elastomers immer fre￾quenzabhängig sind. Ab einer gewissen Beanspruchungs￾frequenz kann daher auch das elastischste Material der Aus￾lenkung nicht mehr folgen – auch der vordergründig „weichste“ Gummi verhärtet also unter bestimmten Bean￾spruchungsfrequenzen. Entsprechend können Gummiarti￾kel, die niederfrequente Belastungen weich auffangen, auf impulsförmige, hochfrequente Belastungen ausgesprochen hart und starr reagieren – und dabei sogar splittern. In Ana￾logie zur bekannten Glasübergangstemperatur, die das Er￾starren eines Werkstoffs bei niedrigen Temperaturen be￾schreibt, spricht man bei der Frequenz, ab der ein Gummi einer Beanspruchung nicht mehr folgen kann, von der Glas￾frequenz. Elastisch und trotzdem hart Dieses auf den ersten Blick paradoxe Verhalten hat erheb￾liche Konsequenzen für die Gummi-Anwendungstechnik, denn es impliziert, dass streng genommen für jede An￾wendung zunächst der Frequenzbereich zu ermitteln ist, in dem der Gummiartikel später gefordert wird. Kautschuk￾mischungen, die für Reifenlaufflächen geeignet sein sollen, sollten etwa im Bereich zwischen 0,1 und etwa 4 kHz mög￾lichst wenig Energie dissipieren; Gummiteile, die Schall dämpfen sollen, müssen mechanische Energie dagegen im hohen Kilohertzbereich möglichst effektiv aufnehmen kön￾nen. Messungen des dynamischen Verhaltens eines Gummi￾Probekörpers, die einen großen Einsatzfrequenzbereich überstreichen, sind allerdings schwierig. Hier ist hilfreich, dass Glastemperatur und Glasfrequenz bei idealen Poly￾meren in einem engen Zusammenhang stehen: Bei hohen Beanspruchungsfrequenzen verschiebt sich die Glasüber￾gangstemperatur; zugleich ist die Glasfrequenz von der Messtemperatur abhängig. Dies erlaubt es unter gewissen Bedingungen, Werte für das dynamische Verhalten eines Gummiartikels bei Frequenzen zu erhalten, die der Mes￾sung eigentlich nicht zugänglich sind: Im Idealfall genügt es, das dynamische Verhalten eines Probekörpers bei nied￾rigeren Temperaturen auszuwerten und daraus auf die Mo￾dulwerte bei hohen Frequenzen zu schließen. Bindet man dann noch Messungen des Fließverhaltens eines Kaut￾schuks ein – das langsame Fließen des Werkstoffs ent￾spricht im Prinzip einer mechanischen Belastung mit einer ausgesprochen geringen Beanspruchungsfrequenz – lassen sich sogenannte Masterkurven für eine bestimmte Gum￾mimischung erstellen, also Auftragungen des Moduls gegen die Frequenz, die die Dynamik eines Elastomers in allen G’ G’’ G’ G’’ G* -60°C -50°C -10°C 100°C 140°C 100°C (Fließverhalten) -60°C -50°C -10°C 100°C 140°C Langkettiges verzweigtes EPDM Langkettiges verzweigtes EPDM Langkettiges verzweigtes EPDM Lineares EPM Lineares EPM Lineares EPM -4 0 4 8 12 1 2 3 4 5 6 7 100 80 60 40 20 0 -2 1 1 0 Molmasse log m [willkürliche Einheiten] w(m) 90 60 30 0 Module log Pa Frequenz log __ Hz ƒ Phasenwinkel δ (°) –– G* Module log ––Pa 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Abb. 9 Masterkurven (links) erfassen die Dynamik eines Elastomers in allen technisch relevanten Frequenzbereichen; sie über￾streichen heute nicht weniger als 16 Dekaden – von 10–5 bis 1012 Hz. Daraus lassen sich unter anderem Informationen zur Mole￾kulargewichtsverteilung und zur Langkettenverzweigung des Kautschuks gewinnen (rechts). 15213781, 2009, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ciuz.200600515 by Guangdong University Of Technology, Wiley Online Library on [14/03/2023]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License