Study of Plasticizing Efficiency and Viscoelastic Effects of Processing Aids in S-SBR

12/2005 Dezember

Model processing aids with well-defined molecular structure (alcohols, acids and esters derived from C12- and C18-hydrocarbons) were investigated in S-SBR in the concentration range between 1.5 phr to 6 phr for (i) the plasticizing efficiency at low temperatures, (ii) the solubility and (iii) the viscoelastic properties of the rubber mixes. In addition the solubility of a commercial product was investigated at processing temperatures. It was observed that the highest plasticizing efficiency was reached by esters. It has been found that the molecular weight as well as the functional group control the solubility in rubber. The solubility decreases in the sequence: ester > acid > alcohol. The viscoelastic analysis demonstrates that by incorporation of the model processing aids the plateau modulus GN is not strongly affected but the reptation time srep is significantly decreased.

Untersuchung der Weichmacherwirksamkeit und der viskoelastischen Effekte von Verarbeitungshilfsmitteln in S-SBR
Modell-Verarbeitungshilfsmitttel mit
definierter molekularer Struktur (Alkohole, Säuren und Ester von C12- und C18-Kohlenwasserstoffen) wurden in S-SBR in einem Konzentrationsbereich bis zu 6 phr auf ihre Weichmacherwirksamkeit, Löslichkeit und viskoelastische Effekte untersucht. Darüber hinaus wurde die Löslichkeit eines Handelsproduktes bei Verarbeitungstemperaturen untersucht. Die höchste Weichmacherwirksamkeit zeigten die eingesetzten Ester. Es wurde gezeigt, dass sowohl die Molmasse als auch die funktionelle Gruppe die Löslichkeit steuern. Die Löslichkeit nimmt ab in der Reihenfolge: Ester > Säure > Alkohol. Die Untersuchung des viskoelastischen Verhaltens zeigt einen geringen Einfluss der Modell-Verarbeitungshilfsmittel auf den Plateaumodul GN während die charakteristische Relaxationszeit durch diese signifikant und systemspezifisch abnimmt.