Interpretation of Filler Networking of Loaded Rubbers via Mastercurves

12/2010 Dezember

Dynamic mechanical analysis at different temperatures and frequencies of Carbon Black and Silica loaded rubbers is carried out and mastercurves are created. For higher filler loadings poor coincidence of the isothermal curves can be observed. In this case no proper mastercurves can be constructed by horizontal shifting only. A vertical shift factor is introduced in order to get proper mastercurves of the storage as well as loss modulus of the highly loaded rubber systems by means of additional subsequent vertical shifting of the isothermals. The meaning of this vertical shift factor is discussed and this treatment leads to a filler network agglomeration energy which can be interpreted as a measure of the thermal activated part of the filler network.

Interpretation des Füllstoffnetzwerkes gefüllter Elastomere mittels Masterkurven
An ruß- und kieselsäurehaltigen Elastomeren wird Dynamisch-Mechanische Analyse bei unterschiedlichen Temperaturen und Frequenzen betrieben und Masterkurven erstellt. Im Falle hoher Füllstoffkonzentrationen wird eine schlechte Überlappung der Isothermen beobachtet. In diesem Fall können durch alleinige horizontale Verschiebung keine brauchbaren Masterkurven erstellt werden. Es wird ein vertikaler Verschiebefaktor eingeführt, um ansehnliche Masterkurven für Speicherund Verlustmodul von hochgefüllten Elastomeren durch zusätzliches anschließendes vertikales Verschieben der Isothermen zu erreichen. Die Bedeutung dieses vertikalen Verschiebefaktors wird diskutiert und dieses Vorgehen führt zu einer Netzwerk-Agglomerationsenergie, die als Maß für den thermisch aktivierten Teil des Füllstoffnetzwerks verstanden werden kann.