Diffusion of Dithiophosphate Accelerators in Tire Compounds

11/2004 November

Considering the performance of multilayer elastomer products like tires the
distribution of crosslinking chemicals caused by diffusion following the assembly step during storage and vulcanization is an interesting aspect for covulcanization, crosslink density and influences on the adhesion systems. In this manner the diffusion behavior and the equilibrium distribution of the dithiophosphate accelerator, di-(2-ethyl)hexylphosphorylpolysulfide (SDT) between different rubber compounds used in tires was investigated by means of Fourier Transform infrared spectroscopy (FT-IR spectroscopy) and swelling. The equilibrium distribution of SDT differs as a function of the rubber matrices involved, with the consequence that the concentration decreases in the direction tread - undertread - steel cord mixture.

Diffusion von Dithiophosphatbeschleunigern in Reifenmischungen
Für die Leistungsfähigkeit von mehrschichtig aufgebauten Elastomerprodukten
wie Reifen ist die diffusionsbedingte Verteilung von Vernetzungschemikalien
nach der Konfektionierung, während der Zwischenlagerung und Vulkanisation ein für die Covulkanisaton, Vernetzungsdichten und Beeinflussung von Haftsystemen interessanter Aspekt. So wurden die Diffusionseigenschaften und die Gleichgewichtsverteilung des Dithiophosphatbeschleunigers, Di-(2-ethyl)-hexylphosphorylpolysulfid (SDT) zwischen verschiedenen Reifenmischungen mittels FT-IR-spektroskopischer Methoden und Quellung untersucht. Die mit verschiedenen Methoden ermittelten Diffusionskoeffizienten zeigen untereinander eine gute Korrelation und können zur Vorhersage der Diffusionsgeschwindigkeit des Beschleunigers
genutzt werden. Die Gleichgewichtsverteilung von SDT führt zu verschiedenen Konzentrationen in Abhängigkeit der Mischungsmatrices, wobei in der Richtung Laufflächenmischung, Laufflächenhaftmischung, Stahlcordhaftmischung ein abnehmender Konzentrationgradient gemessen wurde.