Kautschuke

Einfluß von neuartigen Carbasulfan-Netzstellen auf das Eigenschaftsprofil von Dien-Kautschukvulkanisaten

28.April 2003 - Durch Modellvulkanisation von 2,3-Dimethylbuten-2 mit 1,6-Bis(N,N-dibenzyl-thiocarbamoyldithio)hexan (Vulcuren® VP KA 9188 der Bayer AG) und Strukturaufklärung der Reaktionsprodukte kann gezeigt werden, daß neuartige Carbasulfan-Netzstellen aufgebaut werden. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit Untersuchungen an ungefüllten NR-Vulkanisaten, bei denen die Schwefelbrückenlänge der Carbasulfan-Netzstelle durch Thiol-Amin-Methode bestimmt wurde. Das technologische Profil dieses bifunktionellen Vernetzers wurde im Hinblick auf statische und dynamische Eigenschaften untersucht in einer schwarzen NR-Mischung im Vergleich zu konventionellen und semi-effizienten Schwefelvulkanisationssystemen sowie in einer kieselsäuregefüllten S-SBR/BR-Mischung.

Investigation of novel carbasulphane crosslinks to diene-NR-vulcanisates
Investigation of the crosslink structure by using 2,3-dimethylbutene-2 (DMB) as a model showed that 1,6-bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexan (Vulcuren® VP KA 9188 of Bayer AG) forms novel carbasulphane crosslinks. The thiol-amine swelling technique for determination of crosslink density and sulphur crosslink structure was used to show that Vulcuren results in short sulphur bridges in comparison with a semi-ev vulcanisation system. The alteration of the crosslink structure and the crosslink density after overcuring is less for the compound with Vulcuren. The performance of the bifunctional crosslinker has been investigated in terms of static and dynamic properties in a carbon black-filled NR compound in comparison with a conventional and semi-ev vulcanisation system and also in a silica-filled S-SBR/BR compound. The outstanding performance of the Vulcuren-containing system can be seen by comparing the rheometer curves. The reversion tendency is almost nil while the rheometer torque of the other reference compounds decreased considerably. By adjusting the sulphur level, the physical properties (tensile strength, hardness, modulus, etc.) of all vulcanisates are very similar after optimum cure. However, if the same compounds are overcured, a significant improvement in the retention of physical and dynamic properties can be seen for the compound containing Vulcuren. The improved compression set values indicate that the network alterations (Sx rupture and formation of shorter crosslinks or cyclisation) at high temperature are considerably less when Vulcuren is used.

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