A Key to Enhancement of Compatibility and Dispersion in Elastomer Blends

01-02/2011 Januar-Februar

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Blending of elastomers and rubber additives is still a challenge in rubber compounding, because the compatibility of compound ingredients is rather low. Surface treatment by a plasma polymer coating allows tailoring the surface characteristics of additives, thus improving the compatibility of polymers and fillers. A study on the effect of different monomers for the surface coating of carbon black, silica and sulfur was done, and the dispersion and distribution of the additives in the polymer matrix as well as the morphology were investigated, as was the influence on mechanical properties. Silica was found to be easily coated by different monomers compared to carbon black and sulfur. The effect of plasma-treated materials on the morphological and mechanical properties of the composites was varying with the chemical structure of the coating, allowing tailoring the additive-polymer interaction according to the requirements.

Mischungsqualität von Elastomerblends
Das Erreichen einer guten Mischungsqualität ist eine bleibende Herausforderung, da die Mischungsbestandteile in der Regel wenig verträglich sind. Eine Oberflächenmodifizierung von Mischungsadditiven mittels Plasmapolymerisation ermöglicht es, die Oberflächeneigenschaften anzupassen und damit die Kompatibilität zu erhöhen. In dieser Studie wurde der Effekt verschiedener Monomere für die Oberflächenbeschichtung von Russ, Kieselsäure und Schwefel auf Dispersion und Morphologie sowie auf die mechanischen Eigenschaften untersucht. Im Gegensatz zu Russ und Schwefel ist Kieselsäure relativ problemlos zu beschichten. Der Effekt der Plasma-behandelten Additive auf die morphologischen und mechanischen Eigenschaften dieser Komposite hängt stark von der chemischen Struktur der Oberflächenbeschichtung ab. Die Plasma-Beschichtung der Additive ermöglicht die Kompatibilisierung von Kautschukadditiven und Elastomeren und erlaubt es, dem Material das gewünschte Eigenschaftsprofil zu geben.