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Mechanische, dynamische und Quelleigenschaften von NR/EPDM-Verschnitten

von Assist. Prof. Dr. Kannika Sahakaro, Karnda Sengloyluan, Prof. Dr. Jacques W. M. Noordermeer

Es wurden die Eigenschaften von NR/EPDM-Verschnitten mit verschiedenen Mischungsverhältnissen untersucht, bei Verwendung einer konventionellen Schwefelvulkanisation mit N-tert-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid (TBBS) als Beschleuniger. Die Mischungen wurden mit einfachen Verarbeitungs- und Reaktivtechniken hergestellt. Bei der letzteren Technik wurden die EPDM-Compounds eine bestimmte Zeit lang vorgewärmt, bevor sie mit NR vermischt wurden. Die normalen Mischungen zeigten eine Abnahme der Scorch- und Vulkanisationszeit mit steigendem NR-Gehalt, während die Reaktivmischungen auch bei unterschiedlichen Mischungsverhältnissen ihre Vernetzungscharakteristiken beibehielten.

Es zeigte sich eine graduelle Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bei Anstieg des NR-Gehalts. Die Reaktivmischungen zeigten eine deutlich höhere Zerreißfestigkeit und Bruchdehnung im Vergleich zu den normalen Mischungen. Die dynamisch-mechanischen Eigenschaften, gemessen mit dem MDPT (Moving Die Processibility Tester) und DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer) zeigten, dass die Mischungen im gummiartigen Zustand einen wesentlich höheren Verlustwinkel haben als EPDM und NR. Dies weist auf eine Inkompatibilität der Mischungspartner und auf eine geringere Zwischenschichthaftung hin. Die reaktiven Mischungen zeigen jedoch einen niedrigeren Verlustfaktor als die einfachen Mischungen, was auf eine gleichmäßige Vernetzung schließen lässt.

Die Gleichgewichtsquellungen der Vulkanisate von der einfachen und reaktiven Mischung bei verschiedenen Mischungsverhältnissen in Hexan, Cyclohexan und Toluol zeigten ähnliche Muster. Das heißt, die Mischungen quellen stärker als die Ausgangspolymeren als Folge einer geringeren Vernetzungsdichte und/oder Unverträglichkeit der Komponenten. Die günstigeren Eigenschaften der reaktiven Mischungen im Vergleich zu den normalen Blends stehen im Einvernehmen mit den SEM-Aufnahmen von Bruchflächen, wobei die reaktiven Mischungen höhere Homogenität zeigen.