W branży samochodowej potrzebne są coraz to nowsze gatunki gumy, tak by spełniać coraz bardziej rosnące wymagania.Nowe koncepcje napędowe w technologii samochodowej stawiają wyzwania dla elastomerów, m.in. w zakresie dużej wytrzymałości na media, które nie były wcześniej stosowane np. etanol. Oznaczają także wyzwania dla zwiększonych wymagań dotyczących opóźniania palenia, a w pojazdach elektrycznych – wysokiej odporności na ozon. W tym celu firma Lanxess opracowuje wyroby gumowe, które potrafią realizować zadania stawiane samochodom przyszłości.
W ciągu kilku następnych lat samochody elektryczne będą stanowić znaczny odsetek pojazdów poruszających się po drogach. Nic dziwnego, że produkty z gumy w tym zakresie zastosowań już teraz muszą mieć inne właściwości niż opony w tradycyjnych pojazdach z silnikiem benzynowym. Dominujące przez wiele lat silniki benzynowe i wysokoprężne wymagały, aby produkty gumowe wykazywały się niskim pęcznieniem objętościowym w przypadku mediów niebiegunowych. Jednakże małe i lekkie pojazdy z alternatywnymi układami prawdopodobnie spowodują rosnący popyt na produkty z gumy syntetycznej do kluczowych zastosowań, które wymagają długotrwałej stabilności w wysokich temperaturach roboczych. Kolejnym wyzwaniem będzie wysoka wrażliwość wielu „tradycyjnych” surowców gumowych na ozon, który powstaje praktycznie zawsze w obecności jednostek z napędem elektrycznym.
Takie gatunki gumy, jak monomery etylenowo-propylenowo-dienowe (EPDM) idealnie nadają się do tego zakresu zastosowań. EPDM, popularny materiał do uszczelnienia okien i drzwi w „tradycyjnych” samochodach, oferuje wyjątkową odporność na wysokie temperatury i ozon. Kolejna korzyść płynąca z gumy syntetycznej dostarczanej m.in. przez Lanxess to fakt, iż posiada ona mniejszą gęstość niż inne surowce gumowe, co oznacza, że może być używana do produkcji bardzo lekkich produktów. Jest to również powód jej ekologicznej charakterystyki, ponieważ każdy kilogram mniej redukuje zużycie energii przez pojazd. Ponadto, w przypadku samochodów elektrycznych, niższa waga przekłada się na większy zasięg.
Innym aspektem, który musi odgrywać kluczową rolę w doborze materiałów dla pojazdów elektrycznych jest opóźnienie palenia. W razie pożaru spowodowanego np. przez zwarcie, materiały przewodu muszą zapewnić utrzymanie funkcji kabli wystarczająco długo, a przede wszystkim nie stanowić dodatkowego ryzyka dla kierowcy.
Korzystanie z kopolimerów etylenu/octanu winylu (EVM), np. Levapren firmy Lanxess, może się w tym przypadku opłacić. Levapren nie zawiera halogenów i może wchłaniać duże ilości nieorganicznych środków opóźniających palenie. Gdy związki zawierające Levapren palą się wraz z innymi materiałami w płomieniu zewnętrznym, powstaje wyłącznie dym o małej gęstości. Ze względu na swój skład chemiczny kopolimery EVM nie wytwarzają żrącego chlorowodoru w postaci gazowej, który powstaje czasami w przypadku spalania materiałów zawierających chlor.
W pojazdach napędzanych ogniwami paliwowymi, inżynierowie muszą stawić czoło nowym wyzwaniom przy wyborze najlepszych materiałów. Specjalna guma Nanoprene może zapewnić pomoc w zakresie kluczowych zastosowań, zwiększając wydajność pojazdów przyszłości o napędzie wodorowym. W formie dodatku, guma Lanxessa może transportować protony przez kluczową błonę ogniw paliwowych lepiej niż wiele innych materiałów.
– To doskonale ilustruje, o co w tym wszystkim chodzi: samochody elektryczne są tylko jednym z przykładów nowych zastosowań, w których wszechstronne produkty z naszej gumy syntetycznej są z powodzeniem stosowane. Inne koncepcje napędowe stwarzają również nowe wyzwania, z którymi można sobie poradzić wyłącznie dzięki specjalnym elastomerom. Weźmy np. elastomery fluorowe Levatherm F i ich niezwykłą odporność chemiczną i termiczną. Podobnie produkty z uwodornionego kauczuku akrylonitrylowego (HNBR), sprzedawane przez nasz zakład pod nazwą Therban, stosowane z powodzeniem w urządzeniach elektrycznych o dużej mocy i charakteryzujące się dużą gęstością energii i temperatur roboczych. Therban w produktach gumowych narażonych na wysokie obciążenia dynamiczne wytrzymuje ciągłe temperatury robocze do 160°C – opowiada Günther Weymans, dyrektor w firmie Lanxess
Koncern udostępnił niedawno gatunki Therban, które nadają się do produktów mających styczność z biodieslem i paliwami o wysokiej zawartości etanolu, a także produkty, które wykazują jeszcze większą odporność na starzenie niż częściowo uwodornione gatunki gumy dzięki całkowicie uwodornionej strukturze cząsteczkowej. Pod względem odporności na różne media, produkty te mogą konkurować nawet z elastomerami fluorowymi do różnych zastosowań. Obecnie Therban jest również wykorzystywany w pojazdach napędzanych gazem ziemnym. HNBR toleruje styczność z mediami niebiegunowymi i jest niezawodny nawet w niskich temperaturach, czasami występującymi w obecności płynnych lub mocno sprężonych gazów.
Ze względu na swoją wyjątkową odporność na wiele różnych środków chemicznych, Buna EP podbija rynek nowych zastosowań, który jeszcze kilka lat temu był nie do pomyślenia w sektorze samochodowym: rynek przewodów, które przekazują roztwór mocznika do przetwornika katalitycznego w pojazdach z silnikami wysokoprężnymi wyposażonymi w katalityczne układy denitryfikacji. Mocznik może uszkadzać tradycyjne gatunki gumy. EPDM jest znacznie bardziej stabilny chemicznie.
– Nowe koncepcje układów napędowych zmuszają nas do przeanalizowania koncepcji materiałów gumowych. To niezwykle ekscytujące zadanie, gdyż jako pionierzy syntetycznej gumy i jeden z największych producentów gumy syntetycznej na świecie sprzedajemy nie tylko polimery, ale wręcz rozwiązania dla problemów – dodaje Günther Weymans. – Niezwykłe bogactwo doświadczeń naszej firmy pomaga naszym klientom zwiększać ich mobilność. Mamy zamiar nadal kontynuować nasz rozwój w przyszłości.
