Mechanism of Activation of Sulphur Vulcanisation by Means of the Interphase Transfer Catalyst 18-Crown-6-Ether

Study on Reduction of Zinc Oxide Level in Rubber Compounds Part II

13.September 2008 - In the 1st Part of this paper the results of our study on influence of the interphase transfer catalyst 18-crown-6-ether on sulphur vulcanisation of IR and SBR compounds and vulcanisate properties were presented. To elucidate the mechanism of the activation of sulphur vucanisation by the crown-ether mentioned, additional studies have been undertaken. The influence of other interphase transfer catalysts - crown ethers with a smaller cavity radius (15- crown-5-ether and 12-crown-4-ether) and poly(ethylene glycol) (PEG) on sulphur vulcanisation of IR compounds has been investigated. Tensile properties of prepared vulcanisates were measured. Their dielectric response was recorded to evaluate the concentration of ions. 13C-NMR spectra of the mixtures containing zinc oxide, stearic acid, TBBS, 18-crown-6-ether and sulphur were measured to establish possible chemical structures formed during vulcanization process. On the bases of the measurements simplified models of the complexes of 18-crown-6-ether and PEG with zinc ion were proposed.

Untersuchungen zur Verminderung von Zinkoxid in Kautschukmischungen Teil II
Aktivierungsmechanismus der Schwefelvernetzung durch den Phasentransfer 18-crown-6-ether

Im ersten Teil der Arbeit zum Einfluss des Phasentransferkatalysators 18-crown-6-ether auf die Schwefelvulkanisation von IR und SBR wurden Vulkanisateigenschaften beschrieben. Um den Mechanismus der Aktivierung der Schwefelvernetzung durch dieses Agens wurden weitere Untersuchungen durchgeführt. Dabei wurden Kronäther mit geringerem Druckmesser sowie Poly-(ethylenglykol/(PEG) zur Vernetzung von IR eingesetzt. Die Zugfestigkeit der Vulkanisate wurde untersucht. Anhand der dielektrischen Eigenschaften wurde die Ionenkonzentration ermittelt. Mit Hilfe von 13C-NMRSpektroskopie wurde versucht gebildete chemische Strukturen zu identifizieren. Auf dieser Grundlage wurden vereinfachte Modelle für Komplexe bestehend aus 18-crown-6-ether sowie PEG und Zinkionen vorgeschlagen.

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