Das Mischen von Polymeren wurde in den letzten Jahrzehnten ausgiebig untersucht, um eine Reihe von gewünschten Eigenschaften und hohen Leistungen für bestimmte Anwendungen zu erreichen. Die thermoplastische Elastomerkombination ist eine interessante und neue Materialklasse, das sogenannte „Thermoplastische Elastomer“ (TPE). Das TPE besteht aus einer starren thermoplastischen Phase und einer weichen Elastomerphase, wodurch eine Kombination der hervorragenden elastischen Eigenschaften von Gummi mit der Schmelzverarbeitbarkeit von Thermoplast entsteht. Die Eigenschaften von TPE auf Basis eines Kunststoff-Gummi-Gemisches hängen von der Phasenmorphologie und der Mischbarkeit zwischen den beiden Phasen ab, die hauptsächlich durch die Phasentrennung des Gemisches bedingt ist. Es gibt zwei Arten von Mischtechniken zur Herstellung von TPE: einfaches Blend und dynamische Vulkanisation. Die einfache Mischung (SB) ist eine Mischung aus Kunststoff und Gummi ohne Vernetzer. Die dynamische Vulkanisation ist ein Blend mit Vernetzer zur Vulkanisation der Gummiphase während des Schmelzemischens. Das durch dynamische Vulkanisation hergestellte thermoplastische Elastomer wird gewöhnlich als thermoplastisches Vulkanisat (TPV) bezeichnet.

Die vorliegende Arbeit konzentrierte sich auf die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung des mit Keramik- und Rußfüllstoffen gefüllten Naturkautschuks sowie des thermoplastischen Elastomers auf Basis der Mischung von epoxidiertem Naturkautschuk und Poly(vinylidenfluorid). Die Forschungsarbeit wurde in zwei Stufen unterteilt.

Die erste Stufe war die Herstellung von Gummi und Komposit aus Naturkautschuk-Vulkanisat. Unmodifizierter Naturkautschuk und epoxidierter Naturkautschuk (ENR) wurden ausgewählt, um die molekulare Mobilität und die dielektrischen Eigenschaften zu untersuchen. Es wurde vermutet, dass das Vorhandensein von polaren funktionellen Gruppen die molekulare Dynamik von Naturkautschuk beeinflusst. Darüber hinaus wurde die Verbesserung der dielektrischen Permittivität von epoxidiertem Naturkautschuk durch Einarbeitung von Bariumtitanat untersucht. Ein leitfähiger Elastomerverbundstoff auf Basis von epoxidiertem Naturkautschuk wurde ebenfalls hergestellt, um einen leitfähigen Verbundstoff mit hohen mechanischen Eigenschaften und niedriger Perkolationsschwelle zu erhalten.

In der zweiten Stufe wurde die Mischung von Poly(vinylidenfluorid) (PVDF) und epoxidiertem Naturkautschuk (ENR) untersucht. PVDF wurde aufgrund der hohen Dielektrizitätskonstante von PVDF gewählt, während ENR zur guten Kompatibilität mit polaren Polymeren beitrug. Die Auswirkungen des Epoxidationsgrades in den ENR-Molekülen und des Mischungsverhältnisses auf die Phasenentwicklung und Mischbarkeit des thermoplastischen Elastomers wurden untersucht.  Darüber hinaus wurden Verbundwerkstoffe auf Basis eines binären Blends aus PVDF/ENR-50, die BT-Partikel enthalten, untersucht. Das Ziel für die Einarbeitung von BT in das Blend war es, die selektive Lokalisierung der BT-Partikel in den einfachen und dynamisch gehärteten PVDF/ENR-50-Blends zu verstehen.

Ziel dieser Forschungsarbeit war die Entwicklung eines neuartigen Naturkautschukkomposits auf Basis von ferroelektrischer Keramik und leitfähigem Ruß sowie eines neuartigen Naturkautschukblends auf Basis von Fluorpolymer durch ein Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Beziehung.