Rheologische Eigenschaften von Reifengummi

Weltweit wird eine Vielzahl von Reifen für Pkws, Lkws, industrielle Fahrzeuge und weitere Transportmittel wie z.B. Kinderwagen oder Fahrrädern gefertigt. Ein Reifen besteht aus einer festen aber gleichzeitig biegsamen Gummihülle, die an der Felge befestigt ist. Diese bietet eine Lauffläche mit einer entsprechenden Traktion und dient als Dämpfungselement für die Reifen. Natürlicher oder synthetischer Kautschuk ist das in der Reifenfertigung am häufigsten verwendete Material, aber auch thermoplastische Elastomere kommen in der Reifenproduktion zum Einsatz.
Thermoplastische Elastomere haben vergleichbare mechanische und chemische Eigenschaften, lassen sich aber besser recyceln und per Extrusions- und Spritzgusstechnologien verarbeiten (dies sind bei Thermoplasten häufig eingesetzte Verfahren). Die Prüfaufgabe bei einem Reifenhersteller bestand in der Untersuchung der Viskosität seiner Gummimischung und der Strangaufweitung am Ausgang der Düse. Die Probe in Plattenform bestand aus einem Elastomer, Ruß und Zusatzstoffen.

Ein Kapillarrheometer ist ein nützliches Werkzeug für die Untersuchung der Fließeigenschaften thermoplastischer Elastomere mit dem Ziel eines besseren Verständnisses des Verhaltens dieser Werkstoffe bei der Verarbeitung. Zusätzlich zur Erstellung der rheologischen Kennlinie (Viskosität als Funktion der Scherraten) ist es häufig nützlich, auch die Extrudataufweitung zu untersuchen. Dies erfolgt mit einem Laser-Zusatzgerät für Strangaufweitungsmessungen. Mit einem CEAST SR20 (ausgestattet mit einem 20 kN-Kraftaufnehmer) können sowohl rheologische Prüfungen nach ISO 11443 als auch Strangaufweitungsmessungen durchgeführt werden.