Temperatur und Frequenzabhängigkeit des mechanischen Verhaltens von Elastomeren

Technische Erzeugnisse, die gegenüber Vibrationen empfindlich sind oder im Betrieb selbst vibrieren, müssen schwingungsdämpfend gelagert werden. Als Dämpfer werden bevorzugt viskoelastische Materialien eingesetzt, diese zeigen aber ein von Anregungsfrequenz und Temperatur abhängiges mechanisches Verhalten. Untersucht wurden vernetzter Naturkautschuk mit verschiedenen Füllanteilen von Ruß und Silikat im Temperaturbereich von -70 Grad bis +70Grad. Diese Füllstoffe wirken verstärkend auf den Speichermodul und auf die Dämpfung des Elastomers, während eine höhere Vernetzung der Polymerketten den Speichermodul zwar verstärkt, aber die Dämpfung herabsetzt. Ein bestimmtes Maß an Vernetzung ist jedoch erforderlich, um die Formstabilität des Materials zu gewährleisten. Bei gefüllten Elastomeren wird durch die Dämpfung die meiste Energie in der Nähe des Füllerteilchens verbraucht, dies stellt bei dauernder mechanischen Beanspruchung eine erhöhte Belastung für das Netzwerk dar.