Anfangs hatten Uhren keine Armbänder, und Taschenuhren galten als Symbole der Identität und des Status. Erst im Ersten Weltkrieg kamen Uhrenarmbänder auf, wobei Leder und Stahl die vorherrschenden Materialien wurden.

Mit der Diversifizierung der Uhrendesigns veränderten sich auch die Materialien für Uhrenarmbänder. Dazu gehören heute Metall , Keramik , Leder , Segeltuch , Nylon , Kunststoff, Silikonkautschuk und mehr.

Die Verwendung von Kautschukarmbändern bei traditionellen High-End-Armbanduhren unterstreicht die dynamische Persönlichkeit der Trendsetter und unterstreicht gleichzeitig die Kreativität des Erscheinungsbilds der Uhr.

Silikonkautschuk ist unter den verschiedenen Gummiarten das bekannteste elastische Material. Doch wussten Sie, dass es ein weiteres elastisches Material gibt, das Silikonkautschuk in puncto Hitzebeständigkeit, Ölbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit übertrifft?

Das ist Fluorelastomer.

1. Entwicklungsübersicht des Kautschukbandes

Gummi ist ein hochelastischer Polymerwerkstoff, der sich reversibel verformen lässt. Er ist bei Raumtemperatur elastisch und kann sich bei minimaler äußerer Krafteinwirkung deutlich verformen. Nach Wegfall der Kraft kehrt er in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Bereits vor zwanzig Jahren wurde Kautschuk erstmals in hochwertigen Armbanduhren verwendet. Heute, im Zeitalter der Hochtechnologie, ist dieses Material ein Synonym für Mode. Seine herausragenden Eigenschaften, darunter Schweiß- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, Antiallergenität und Tragekomfort, haben zu seiner weit verbreiteten Verwendung in Sportuhrenserien geführt. Mit der Entwicklung von Smartwatches rückte die Erforschung und Entwicklung neuer Kautschukarmbänder in den Fokus.

Seit der ersten Generation im Jahr 2015 verwendet die Apple Watch in ihren Sportarmbändern „Hochleistungs-Fluorelastomer“, auch bekannt als „Fluorkautschuk“. Dieses Material zeichnet sich durch außergewöhnliche Haltbarkeit und gleichzeitig bemerkenswerte Weichheit aus.

2. Klassifizierung von Fluorelastomeren

Fluorelastomer, FKM, FPM und Viton® sind unterschiedliche Bezeichnungen für dieselbe Familie synthetischer Kautschukmaterialien. Es gibt noch mehr Namen für dieses Material, als wir hier aufgelistet haben. Dies sind lediglich die gebräuchlichsten. Warum gibt es so viele verschiedene Namen für dasselbe Material?

Hier ist die Bedeutung jedes dieser Namen:

• Fluorelastomere sind eine Familie von Fluorpolymerkautschuken.
• FKM ist die Kurzbezeichnung für Fluorelastomere bzw. Fluorkautschuk nach dem amerikanischen Standard (ASTM). F steht für Fluoro; K ist die Abkürzung für Kohlenstoff; M ist die Bezeichnung für gesättigten Kautschuk nach ASTM.
• FPM ist die internationale ISO 9000- und ISO/TS 16949-Standardregistrierung für Fluorelastomere.
• Viton® ist eine eingetragene Marke der DuPont Performance Elastomers LLC. Bereits 1958 entwickelte DuPont diese Verbindung, um die strengen Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie an ein leistungsfähigeres Elastomer zu erfüllen. Die Verwendung des Materials breitete sich schnell auf andere Branchen wie die Automobil-, Chemie- und Fluidtechnik aus.

Fluorelastomere lassen sich je nach Fluorgehalt in verschiedene Kategorien einteilen. Die drei Haupttypen sind:

• FPM/FKM (Fluorkohlenwasserstoff-Elastomere): Dies ist der gebräuchlichste Typ mit einem Fluorgehalt zwischen 66 % und 70 %. Zu dieser Klasse gehört die bekannte Marke Viton®.
• FFKM (Perfluorelastomere): Dies sind die chemisch beständigsten Elastomere auf dem Markt. Sie sind vollständig fluoriert und enthalten mehr als 70 % Fluor.
• FEPM (Tetrafluorethylen-Propylen-Elastomere): Auch bekannt als Aflas®, haben diese einen Fluorgehalt von etwa 54 % und bieten eine einzigartige Beständigkeit gegenüber bestimmten Chemikalien.

3. Struktur und Eigenschaften von Fluorelastomeren

Fluorelastomere sind synthetische Elastomere mit hohem Molekulargewicht, die Fluoratome an der Hauptkette oder an den Seitenketten enthalten.

Die Einführung von Fluoratomen verleiht Gummi eine hervorragende Beständigkeit gegen Hitze, Sauerstoff, Öl, Korrosion und Witterungseinflüsse. Es findet breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Erdölindustrie und der Haushaltsgeräteindustrie und ist daher ein unverzichtbarer Werkstoff in der hochmodernen Verteidigungsindustrie.

Fluor ist das elektronegativste Element unter den bekannten chemischen Elementen. Im Fluorelastomer weisen die durch Fluoratome und Kohlenstoffatome gebildeten CF-chemischen Bindungen eine hohe Bindungsenergie auf, was auf Bruchfestigkeit und chemische Stabilität hinweist.

Der kleine Radius des Fluoratoms, der der halben Länge einer CC-Bindung entspricht, ermöglicht es Fluoratomen, Kohlenstoffatome eng zu umschließen und so eine Schutzbarriere um die CC-Bindungen zu bilden. Dies verleiht den CC-Bindungen in fluorierten hochmolekularen Elastomeren chemische Inertheit. Die Fluoratome umgeben die Kohlenstoffkette und die CF-Bindungen und machen sie dadurch weniger anfällig für Angriffe durch andere Chemikalien, Moleküle, Ionen oder Atome.

Mit zunehmender Anzahl der an Kohlenstoff gebundenen Fluoratome steigt auch die Stärke der CF-Bindungen. Die Zugabe von Fluor zu Kohlenstoffatomen erhöht zudem die Bindungsenergie zu anderen Atomen und verbessert dadurch die Hitze- und Korrosionsbeständigkeit von Fluorelastomeren.

Darüber hinaus erhöhen Fluoratome die Steifigkeit von Fluorelastomeren, was zu einer Verringerung der Flexibilität und der Kältebeständigkeit führt. Fluorelastomere mit höherem Fluorgehalt weisen mit steigendem Fluorgehalt eine erhöhte Flüssigkeitsbeständigkeit auf.

Dank dieser einzigartigen Molekularstruktur weisen Fluorelastomere unter anderem eine hervorragende Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien, Lösungsmittel, Fluorierung, Vakuum, Öl und Alterung auf. Fluorelastomere wurden ursprünglich in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, sind aber mit 60 bis 70 % der Gesamtnutzung am weitesten verbreitet in der Automobilindustrie.

(Fortgesetzt werden)