Silicone: Alleskönner für Gesundheit, Elektronik und Klimaschutz

Babyschnuller, Steckerdichtungen, medizinische Schläuche – Silicone begegnen uns in den unterschiedlichsten Lebenssituationen. Warum? Sie sind flexibel, wasserabweisend, hitze- und chemikalienbeständig und besitzen sogar elektrische Eigenschaften. Kurzum: Sie sind wahre Alleskönner! Als europäischer Pionier in Sachen Silicone gilt WACKER, deutscher Chemiekonzern und K-Aussteller der ersten Stunde.

Im Interview mit dem K-MAG spricht Christian Gimber über die einzigartigen Eigenschaften von Siliconen sowie darüber, wo sie zum Einsatz kommen und inwiefern sie zum Klimaschutz beitragen können.

Herr Gimber, was zeichnet Silicone aus? Welche Eigenschaften heben sie von anderen Kunststoffen ab?

Christian Gimber: Silicone gehören zu den vielseitigsten Kunststoffen, die wir kennen. Der Begriff bezeichnet eigentlich kein Produkt, sondern vielmehr eine Gruppe unterschiedlichster Substanzen, die alle eines gemein haben: Sie basieren auf einer äußerst stabilen molekularen Bindung zwischen den Elementen Silicium und Sauerstoff. Dieses Grundgerüst lässt sich fast beliebig modifizieren und ergänzen – übrigens auch mit organischen Komponenten –, was die enorme Vielseitigkeit der Silicone erklärt. Das beginnt schon bei der Produktvielfalt: Silicone gibt es beispielsweise in Form von Harzen, Ölen, Emulsionen oder Kautschuken. Allein WACKER produziert über 2.800 verschiedene Siliconprodukte. Auf der K stehen traditionell unsere Siliconkautschuke und Siliconadditive im Mittelpunkt.

Siliconkautschuke unterscheiden sich von anderen Kautschuken durch ein unverwechselbares Eigenschaftsprofil. Besonders interessant sind dabei solche Eigenschaften, die sich aus der Polymerstruktur und der Formulierung mit Vernetzern und Füllstoffen ergeben. Siliconkautschuk ist vor der Verarbeitung fließfähig und wird durch die Vernetzung in einen gummielastischen Zustand überführt, der sich sehr gut modifizieren lässt. Siliconelastomere besitzen beispielsweise exzellente mechanische und elektrische Eigenschaften, sind hitze-, chemikalien- und UV-beständig und eignen sich sogar für Anwendungen in hochsensiblen medizinischen Bereichen.

Silicone gehören also zu den Hochleistungswerkstoffen unter den Elastomeren. Sie sind wahre Alleskönner, die aufgrund ihres individuell einstellbaren Eigenschaftsprofils und ihrer vielfältigen Verarbeitungseigenschaften einen signifikanten Mehrwert bieten.

Wo kommen sie zum Einsatz?

Gimber: Wenn ich Ihre Frage in einem Satz beantworten wollte, würde ich sagen: überall. Mittlerweile gibt es kaum eine Industrie oder eine Branche, in der Siliconkautschuke nicht zum Zuge kommen, sei es in der Autoindustrie, der Medizintechnik, der Unterhaltungselektronik oder in der Raumfahrt.

In einigen Anwendungen sind die Vorzüge besonders offensichtlich, zum Beispiel im Gesundheitsbereich. Medizinische Schläuche, Dichtungen oder Ventile sind häufig aus Silicon, weil sie besonders rein sind, nicht mit Blut oder anderen Substanzen reagieren und sich gut sterilisieren lassen. Silicone sind außerdem biokompatibel und hautverträglich, weshalb sie auch für Babycare-Produkte oder für die Wundversorgung eingesetzt werden. Ein anderes Beispiel, das die Vorzüge von Siliconen sehr gut zeigt, ist die Elektromobilität. Hybridkabel, Steckerdichtungen, Vergussmassen für die Bordelektronik, wärmeleitfähige Dicht- und Füllmassen zur Kühlung der Antriebsbatterie – in jedem Elektroauto steckt heute fast doppelt so viel Silicon wie in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Welche besonderen oder innovativen Lösungen bieten Sie bei WACKER an?

Gimber: WACKER konzentriert sich vor allem auf hochwertige Siliconspezialitäten für innovative, technisch anspruchsvolle und nachhaltige Anwendungen. Ein Beispiel: Verbundbauteile mit selbsthaftenden Siliconelastomeren sind wegen ihrer hohen Gleitreibung schwierig zu montieren. Wir haben deshalb Flüssigsiliconkautschuke entwickelt, die eine montagefreundliche, intrinsisch gleitfähige Oberfläche besitzen. Ein solcher Effekt war bisher nur mit ölausschwitzenden Typen möglich, die aber nicht überall verwendet werden können. Dank unserer Neuentwicklung können Silicon-Verbundbauteile jetzt auch in der Lebensmittelindustrie, in der Medizintechnik oder auch in der Autoindustrie eingesetzt werden.

Welche Trends sehen Sie aktuell in dem Bereich?

Gimber: Ein Thema ist die Großserienfertigung. Viele Verarbeiter stehen unter einem enormen Kostendruck. Die Möglichkeit, vollautomatisch in großen Serien kosteneffizient zu produzieren, wird deshalb für viele ein immer wichtigeres Argument. Siliconkautschuke besitzen exzellente Verarbeitungseigen­schaften und lassen sich sehr gut modifizieren, weshalb sie in vielen Anwendungsbereichen das Material der Wahl sind.

Ein weiterer Trend sind temperfreie Flüssigsiliconkautschuke. Solche Produkte enthalten weniger flüchtige Bestandteile und weisen auch ohne thermische Nachbehandlung sehr gute mechanische Eigenschaften auf. Das Feedback unserer Kunden zeigt, dass solche Produkte zunehmend gefragt sind. WACKER hat darüber hinaus den Anteil der flüchtigen Bestandteile in allen Flüssig- und Festsiliconkautschuk-Produkten verringert. Damit setzen wir weltweit neue Standards. Siliconverarbeiter können sicher sein, dass sie mit solchen Produkten die regulatorischen Vorschriften und die Anforderungen von Industrie- und Endkunden auch in Zukunft erfüllen.

Inwiefern können Silicone zu mehr Nachhaltigkeit bzw. Klimaschutz beitragen?

Gimber: Silicone sind Enabler: Sie gehören zu den wichtigsten Möglichmachern für den Klimaschutz. Ich würde sogar sagen: Ohne Silicone würden wir uns schwertun, unsere Klimaziele zu erreichen. Silicone werden in vielen Schlüsselindustrien eingesetzt und sind für die Entwicklung innovativer, nachhaltiger Technologien inzwischen unverzichtbar. Das gilt für die Windkraft und die Photovoltaik, wo Bauteile und Komponenten durch Silicone abgedichtet und geschützt werden, genauso wie für die Elektromobilität, die Konsumelektronik oder etwa die Gebäude- und Fensterdämmung.

Der europäische Siliconverband CES hat ausgerechnet, dass die Treibhausgas-Einsparung durch die Anwendung von Siliconen um ein Vielfaches höher ist als die CO₂-Menge, die bei der Herstellung und Entsorgung von Siliconprodukten entsteht. Dafür gibt es mehrere Gründe: Silicone sind beispielsweise extrem hitzebeständig und ermöglichen dadurch kompakte und energieeffiziente Motorendesigns. Außerdem isolieren Silicone elektrische Bauteile, schützen und kühlen elektronische Komponenten und sorgen für reflexfreie Displays. Unsere ultradünnen Präzisionsfolien aus Silicon werden auch für Brennstoffzellen und für neuartige elektroaktive Aktuatoren und Generatoren eingesetzt, die auch für die Stromgewinnung eingesetzt werden können. Die Liste der Anwendungen ließe sich beliebig fortsetzen. Siliconkautschuke bieten genau das, was man für die Entwicklung innovativer und nachhaltiger Produkte und Technologien von morgen braucht.