Wpływ modyfikowania powierzchni napełniaczy na właściwości wzmocnionych wyrobów gumowych**

(1)

TOM 1 lipiec - sierpień 1997 nr 5

David A.Vink*

Wpływ modyfikowania

powierzchni napełniaczy na właściwości wzmocnionych wyrobów gumowych**

Kształt cząstek, rozrzut wielkości ziarna i reaktywność chemiczna napel- niacza wpływa na właściwości wzmacnianych kauczuków. Oprócz tego, w przy

padku kaolinu współdziałanie między cząstkami napełniacza i polimeru zależy od obróbki powierzchni napełniacza. Wskazano, jakie modyfikatory powierzchni (winylo-, amino- i merkaptosilany) powodują optymalne właściwości izolacji kabli, zamknięć farmaceutycznych, wykładzin dachowych i membran, w tym membran paliwowych, warstwy wewnętrznej opon i powłok węży.

Słowa kluczowe: kaolin, stopień wzmocnienia, kalcynowanie, obróbka silanami

Influence of filler surface treatment on properties of reinforced rubber products

Particle shape, size distribution and chemical reactivity o f fillers influ

ence the behavior o f reinforced rubbers. In addition, interaction between filler particles and polymer in case o f china clay is given by filler surface treatment (vinyl, amino and mercapto silane) resulst in optimum properties o f cable in

sulation, pharmaceutical caps, roof sheeting, membranes, fluid membranes, tyre innerliners and hose linings.

Key words: china clay, reinforcing degree, calcination, silane treatment

1. Wprowadzenie

Charakterystyczną cechą kauczuku j est j ego nad- zwyczajna podatność na w zm acnianie przez napełnia- cze. Stopień w zm ocnienia w ydaje się być jednakow y dla w szystkich kauczuków, a zależy od reaktyw ności chemicznej, w ielkości i kształtu cząstek napełniaczy.

Reaktywność chem iczna decyduje o sile wiązań łączą

cych polim er z napełniaczem , a od w ielkości cząstek i ich kształtu zależy liczba wiązań.

Pod względem efektywności wzm acniania napeł- niacze m ożna podzielić na trzy klasy: w zm acniające (aktywne), półwzmacniające (półaktywne) i niewzmac- niające (nieaktywne). Trzeba podkreślić, że podział ten nie dzieli napełniaczy wg ich rodzaju. W śród napełnia

czy tego samego rodzaju m ogą występować też odm ia

ny. Kaolin tworzy znaczącą klasę białych, po części w zm acniających napełniaczy. Jego gruboziarniste od

m iany w niew ielkim stopniu w zm acniają polimer. W niektórych zastosowaniach traktuje się kaolin dwufunk- cyjnymi silanami, aby zwiększyć więź zachodzącąpo- m iędzy kaolinem i kauczukiem , a przez to polepszyć w łaściw ości m ieszanki gum ow ej. Przez ogrzew anie kao lin u do 1000°C tw orzy się am o rficzn y „kaolin k alc y n o w an y ” (n iep ełny sp inel), n ad ający k a u c zu kow i szczególnie in teresu jące w łaściw o ści. K aolin k alcynow an y reaguje b ardzo aktyw nie z dw ufunk- cyjnym i silanam i. W w yniku tej reakcji tw o rzą się silne w iązania pom iędzy tak m odyfikow anym k ao li

nem i kauczukiem .

* ECC International Verkauf GmbH, Dusseldorf

** Tłumaczenie artykułu zamieszczonego w Kautsch.u. Gummi, Kunstst.

1996,45, nr 2, s. 131-135

(2)

SC ctetotH & ity nr 5 lipiec - sierpień 1997 TOM 1

2. Kaolin

Kaolin pow staw ał przed około 150 m ilionam i lat w wyniku hydro termicznych przemian i wietrzenia ska

lenia i m etam orficznych skał m agm owych (głównie granitów). Proces ten przebiegał w stosunkowo niskiej tem peraturze. K aolin zaw arty jeszcze obecnie w ska

łach, z których powstał, nazywamy „pierwotnym”. N a

tomiast kaolin przemieszczany przez potoki i inne czyn

niki naturalne do miejsc dalekich od miejsca jego powsta

nia i tam osadzony nazywamy „wtórnym”. Głównym s k ła d n ik ie m m in e ra ln y m k a o lin u je s t k a o lin it, Al2O3*2Si02»2H2O. Razem z nim występująw zmiennych ilościach, jako zanieczyszczenia, inne krzemiany, w tym:

mika, skaleń, a także krzemionka, hematyt i rutyl. Obec

ność i ilość tych zanieczyszczeń w złożu zależy od rodza

ju skał, z których powstał kaolin.

C harakterystyczne cechy kaolinu w ynikają z bu

dowy jego cząstek: cienkich płytek o pseudoheksago- nalnej strukturze. Te płytki, w wyniku wym iany jonów w sieci kaolinu, są na swej powierzchni naładowane elektrycznie i pokryte ściśle zalegającymi grupami hy

droksylowym i, po większej części związanym i z ato

mami krzemu. Choć zaliczam y kaolin do m ateriałów chem icznie biernych, to z pow odu ładunków i w ystę

pujących na pow ierzchni jo nó w hydroksylowych, jest on w pewnym stopniu podatny na reakcje chemiczne.

Ogrzany powyżej 500°C kaolinit traci endoter- m icznie sw ą wodę krystalizacyjną i przeobraża się w m etakaolinit. Ta form a je st stabilna do 980°C, przy czym tw orzy się struktura kaolinu kalcynowanego. Ta struktura jest praktycznie am orficzna (rys. 1).

Rys. 1. Różnicowa analiza termiczna kaolinu

W postępującym procesie kalcynacji zalegające powierzchnię płytek kaolinitu grupy hydroksylowe stają się ruchliwe, kondensują w postaci wody, pozostaje tylko taka ich liczba, przy której kondensacja ju ż nie zachodzi. Te pozostałe grupy hydroksylowe umożliwia

j ą kaolinow i kalcynow anem u branie udziału w reak

cjach sprzęgania.

3. Reakcje sprzęgania silanów

Istnieje wiele zw iązków chem icznych, które re

agując z grupami hydroksylowym i znajdującymi się na pow ierzchni cząstek kaolinu, zm ieniają charakter tej pow ierzchni. W iele spośród nich zawiera także drugą grupę reaktywną, która reagując z polim erem , wiąże go z cząstką kaolinu.

N ajczęściej stosow anym i związkam i sprzęgają

cymi sądw ufunkcyjne związki krzem oorganiczne - si

lany o w zorze ogólnym R ’S i(O R ” )r R ’ jest organicz

n ą grupą funkcyjną, a R ” to grupa alkoksylowa, która reaguje ze znajdującą się na pow ierzchni napełniacza grupą OH i wiąże silan z napełniaczem .

Mechanizm sprzęganiaprzedstawiająreakcje (1) i (2):

R ’S i( 0 R ” )3+3H 20 “> R ’S i(0 H )3+ 3 R ” 0 H (1)

R ’Si(O H)3+HO - -O

HO - m inerał-> R ’Si -O polim er (2)

HO - -O polim er

Od charakteru rodnika R ” zależy reaktywność silanu z kaolinem , natom iast R ’ nadaje m odyfikow a

nemu odpowiednim silanem kaolinowi reaktywność w stosunku do polim eru; często kaolin byw a przy tym hydrofobowy. Najczęściej R ’ stanow ią grupy:

C H 2 = CH - w inylow a HS (CH2)3 - m erkaptanow a N H 2 - (CH2) - am inow a

Zależnie od rodzaju rodnika R ’ nazywa się sila

ny odpowiednio „winylosilanami”, „merkaptosilanami”

i „am inosilanam i” .

W inylosilany m ogą wiązać się z polim eram i nie

nasyconym i głównie w rodnikowej reakcji sieciowania albo za pom ocą siarkowych zespołów sieciujących.Te z kolei szczególnie łatwo w iążą się z m erkaptosilana

mi. A m inosilany znajdują zastosowanie w reakcjach sieciowania: rodnikow ych, siarkowych i przebiegają

cych pod wpływem tlenków metali.

W tabeli 1 podano nazwy kaolinów naturalnych i kalcynow anych, m odyfikow anych silanami z grupami

(3)

TOM 1 lipiec - sierpień 1997 S fa A tw t& U f nr 5

funkcyjnymi. O większej aktyw ności kaolinów m ody

fikow anych silanam i od aktyw ności kaolinów niem o- dyfikowanych św iadczą wyniki badań porównawczych m ieszanek gum owych na pow łokę izolacyjną kabli, na płyty dachowe z EPDM , na zam knięcia farm aceutycz

ne z BUR oraz na w arstw ę w ew nętrzną z CIIR. F i

zyczne i chem iczne w łaściw ości kaolinu s ą do w glądu w dokumentacji odpowiednich firm.

golnie jego stabilności dielektrycznej w warunkach pod

wyższonej tem peratury i w ystępujących wydłużeń.

Ogólnie można stwierdzić, że kaolin kalcynowany nie m odyfikowany winylosilanem jest stosowany w m ieszankach na powłokę i izolację kabli niskonapię

ciowych, przy średnim obciążeniu dodaje się winylosilan podczas sporządzania mieszanki.

Jeśli chodzi o m ieszanki na izolacje kabli wyso- Tabela 1. Typowe właściwości kaolinu i kaolinu kalcynowanego

Nazwa produktu Minerał Modyfikator

Zawartość frakcji

% wag.

Średnia wiel

kość cząstek

Powierzchnia właściwa

> 10ąm < 2ąm ąm mzg 1

PoleStar 200R Kaolin kalcynowany _ ₆ ₅₀ ₂ ₈

Polarite 102A Kaolin kalcynowany Aminosilan 6 50 2 8

Polarite 103A Kaolin kalcynowany Winylosilan 6 50 2 8

Polarite 503 Kaolin kalcynowany Winylosilan 3 50 2 8

Polarlink 5R Kaolin Merkaptosilan 1,0 80 0,4 15

Polarlink 25 R Kaolin Merkaptosilan 1,0 94 0,35 18

4. Powłoki i izolacje kabli z EPDM i EVM

Stosowanie kaolinu kalcynowanego - tak niemo- dyfikowanego, ja k i m odyfikowanego w inylosilanem - w m ieszankach na izolację kabli średnio- i w ysokona

pięciowych jest ju ż dość pow szechne. M a to na celu polepszenie właściwości mechanicznych wyrobu, szcze-

konapięciow ych, to m ożna albo m odyfikować kaolin kalcynow any (np. PoleStar 200R) podczas m ieszania kauczuku z napełniaczem, albo stosować kaolin kalcy

now any ju ż m odyfikowany, np. Polarite 103A. W yni

kające stąd różnice w łaściw ości dielektrycznych m ie

szanek, w porównaniu z m ieszanką w ogóle nie zaw ie

rającą m odyfikatora, podano w tab. 2.

D odatek silanu do polim eru tylko nieznacznie polepsza w łaściw ości dielektryczne m ieszanek, ozna- Tabela 2. Właściwości dielektryczne mieszanek z EPDM na izolacją kabli

Skład mieszanki, phr:

Vistalon 4608 100

Tlenek cynku 5

Stearyna 0,5

Flectol H 1,5

Kaolin 150

Strukpar 2280 30

Rhenofit TAC/S 2

Perkadox 1440 7

Silan A 172 różne il

Właściwości dielektryczne w wodzie, w temp. 75°C

Kaolin kalcynowany PoleStar 200R Polarite 103A

Zawartość silanu, phr 0 1,5 0 1,5

Zmiana pojemności, 3200 V/m, %

1-14 dni 400 5,3 2,7 1,2

7-14 dni 162 2,1 1,1 0,1

Stała dielektryczna 3,2 3,01 2,90 2,89

po starzeniu 14 dni 21,2 3,27 2,98 2,94

Współczynnik stratności (tg 5) 0,012 0,011 0,008 0,007

po starzeniu >1,1 0,046 0,020 0,016

Oporność skrośna, om-cm-1014 2,9 2,0 5,6 5,3

po starzeniu 0,001 2,2 4,8 5,5

(4)

S io A to rtten cf, nr 5 lipiec - sierpień 1997 TOM 1

czone przed ich starzeniem . Zalety wynikające z uży

cia silanu są w yraźnie widoczne po starzeniu, to jest po przetrzym aniu próbek przez 14 dni w wodzie o tem peraturze 75°C. Największe różnice obserwuje się, gdy porów nujem y w yniki badania próbek zaw ierających kaolin niem odyfikow any (PoleStar 200R, 0 phr sila

nu) z w ynikam i próbek zaw ierających ten sam kaolin, jednak m odyfikow any silanem w czasie w stępnego m ieszania polim eru z napełniaczem (PoleStar 200 R, 1,5 phr silanu). W tym przypadku zm niejszona nasią- kliwość próbek w ynika ze zwiększonej gęstości usie- ciowania i hydrofobizacji kaolinu.

Polarite 103 A jest kaolinem kalcynowanym i m o

dyfikowanym winylosilanem. Znaczy to, że jego cząst

ki są ju ż pokryte silanem - równom iernie i całkowicie.

Użyty do m odyfikacji typ silanu je st ponadto bardzo stabilny w środow isku wilgoci. O tym świadczy bez

spornie polepszenie w łaściw ości dielektrycznych pró

bek zaw ierających ten kaolin. Dodanie silanu do m ie

szanki ju ż zawierającej kaolin m odyfikow any pow o

duje dalsze jej polepszenie, gdyż składniki m ieszanki, ja k np. tlenek cynkowy, tlenki ołowiu, zostają także pokryte silanem i przez to zm niejsza się ich hydrofil- ność.

S zczególne znaczen ie m a m ały w sp ó łczy n n ik stratn o ści, ja k i w y k a z u ją dw ie m ieszanki z a w iera ją c e P o larite (tab. 2). Ta cecha została p o tw ierd z o na także w b a d an iach p ró b ek suchych i m a duże znaczen ie w p rzy p a d k u u ży tk o w an ia kabli w w a runkach w y so k ich n apięć, w tych bow iem przypad- Tabela 3. Porównanie wpływu różnych rodzajów ka

olinu na właściwości elektroizolacyjne mieszanek z EPDMpod wysokim napięciem

Skład wg ISO 2

Nordel 2722 100 phr

Polietylen 5

Wosk parafinowy 5

90% tlenek ołowiu 5

Kaolin 60

Nadtlenek dikumylu 2,6

Silan A 172 1,0

Właściwości

Współczynnik stratności elektrycznej tg 5 oznaczony przy 3200 V/m, prąd zmienny Napełniacz Suchy, 90°C, 48h Suchy, 75“C, 14d

Polarite 103A 0,0055 0,0060

Kaolin A 0,0054 0,0070

Kaolin B 0,0057 0,0070

Kaolin C 0,0032 0,0050

Polarite 503 0,0024 0,0030

kach w y m agana je s t k o n tro la w ielk ości w sp ó łczy n nika stratności energii. Przeprow adzono badania p o rów n aw cze m ieszan ek z E PD M zaw ierający ch ró ż ne, d o stęp ne na rynk u k ao lin y k alcy n o w an e m o d y fikow ane silan am i i ozn aczono w sp ó łczy n n ik stra t

ności p ró b ek suchych w tem peraturze 90°C. W yniki po m iaró w zestaw io n o w tab. 3. W yniki te w sk azu ją , że ju ż w yb ór odpow iedniego kaolinu jak o surow ca do k alcy n o w an ia m a duże znaczenie dla p ó ź n ie j

szego w y k o rz y sta n ia p roduktu.

Produkt o nazw ie ND 503 został w ytw orzony ze specjalnie w ybranego kaolinu i to tak, aby m ógł być zastosowany do m ieszanek na kable wytrzym ujące na

pięcie powyżej 150 kV. Trzeba podkreślić, że w tym zakresie napięć straty energii m ogą być bardzo duże.

O siągnięte korzyści obrazuje rys. 2.

Rys. 2. Wpływ zawartości napełniacza na współ

czynnik stratności mieszanki na izolację kablową z EPDM

N a wykresie przedstawiono zależność współczyn

nika strat dielektrycznych od tem peratury i od zaw ar

tości napełniacza w m ieszance z EPDM , o składzie wg ISO 2. Norm y przemysłowe dopuszczają wielkość tego w spółczynnika w tem peraturze 90°C do 0,0030. Zej

ście poniżej tej w artości um ożliw ia uzyskanie znacz

nych oszczędności energii.

K om binację kaolinu kalcynow anego z w inylosi

lanem m ożna z pow odzeniem zastosow ać w innych m ieszankach na kable (inny kauczuk i rodnikow y ze

spół sieciujący). Polarite 103 A znacznie polepsza w ła

ściwości elektroizolacyjne m ieszanek z EAM (EVM), jeśli zastąpić nim talk, napełniacz stosow any zazw y

czaj w m ieszankach odpornych na ciepło (tab. 4). M ie

szanki zawierające kaolin powinny zawierać także od

powiednio dobrany stabilizator. Dobre wyniki uzyskano stosując siarczan ołowiu.

(5)

TOM 1 lipiec - sierpień 1997 £taat< un& uf, nr 5

Tabela 4. Wysokotemperaturowa izolacja kablowa z EVM

Skład mieszanki, phr Polarite 103A Talk

Levapren 400 100 96

Trójzasadowy siarczan ołowiu 5 -

Rhenogran P50 - 8

Stearynian cynku 2 2

Permanax OD 1 1

Wosk parafinowy 5 5

Rhenofit TAC/S 1,5 6

Perkadox 1440 3 6

Polarite 103A 100 ^-

Talk dużej czystości - 80

Właściwości przed starzeniem po starzeniu przed starzeniem po starzeniu 9,5 8,8 250 86

Oporność skrośna po 24h w wodzie, om • cm 9,4-1015 1,1-1013

7,9-1011 1,1-1011

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa Moduł 100%, MPa

Wydłużenie przy zerwaniu, % Twardość IRHD

Wytrzymałość na rozdzieranie, N/mm

Odkształcenie trwałe po ściskaniu (w 100°C, po starzeniu w powietrzu 168h w 150°C), %

12,6 9,3 11,1

10,0 6,8 6,6

200 200 400

88 89 86

51 54

7,7 9,3

5. Zamknięcia farmaceutyczne

W stosunku do tego asortym entu w yrobów gu

mowych, stawiane są szczególnie wysokie wym agania dotyczące zarów no czystości użytych s u ro w c ó w ja k i ściśle określonych w łaściw ości produktów. Produkty

pow inny być chem icznie bierne. N apełniacz m usi od

działywać aktywnie na m echaniczne właściwości m ie

szanki i wulkanizatów. Takie w łaściwości jak: w ytrzy

m ałość na rozciąganie, w ytrzym ałość na rozdzieranie, ponowne uszczelnienie otworka (dop. tł.) są dla tych wyrobów bardzo istotne. Spośród napełniaczy najwięk

sze znaczenie w tych zastosowaniach m a kaolin kalcy- Tabela 5. Polarite 102A i kauczuk bromobutylowy

Zespół sieciujący

Skład mieszanki, phr siarkowy dwuamina żywica

100 100 100

0,5 0,5 0,5

3 ^- 3

0,2 ^- -

3 3 3

- 0,5 ^-

- - 1,0

- 90 ^- 90 ^- 90

- 90 - 90 - 90

12,5 17,5 14,0 18,5 9,5 12

2,8 6,4 2,0 1,7 4,3 11,5

33 35 23,5 39 28,5 27,5

6,2 11,0 7,5 7,6 8,3 18,5

12 12 12 12 25 25

10,4 12,3 7,8 11,8 11,2 11,7

2,0 3,4 1,5 4,8 1,8 2,8

2,9 10,8 3,0 ^- 2,9 9,3

800 400 800 280 890 460

46 50 41 49 45 45

32 61 41 50 31 55

33,2 24,5 45,2 15,1 35,6 31,2

6,9 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8

Bromobutyl X2 Czerwień żelazowa Tlenek cynku TMTD

Wosk PE AC 617A Diak nr 1 Amberol ST 137 PoleStar 200R Polarite 102A

Reologia:reometr, 170°C, kąt 3”

^ m i n

t2, min D_max tgo, min

Wulkanizacja w 170°C, mion Wytrzymałość na rozciąganie, MPa Moduł 100%, MPa

Moduł 300%, MPa Wydłużenie przy zerwaniu, % Twardość IRHD

Wytrzymałość na rozdzieranie, N/mm

Odkształcenie trwałe po ściskaniu (24h 70°C) % pH (ekstr. wodna, 1h, 120°C)

(6)

Sfa& fom & U f, nr 5 lipiec - sierpień 1997 TOM 1

now any w tem peraturze ponad 1000°C, jak np. Pole- Star 200R. Jest to napełniacz barw y białej, chemicznie obojętny (bierny), łatw o w prow adzający się do kau

czuku. Nadaje on przedłużone wzmocnienie wyrobom, zaw iera m ało m etali ciężkich i bardzo m ało substancji ekstrahowalnych.

Do w yrobów o szczególnych wym aganiach, ja k np. do zamknięć podlegających wielokrotnem u przebi

ciu igłą i koniecznem u po jej w yjęciu sam oczynnem u zaślepieniu otworu, m ożna zastosow ać kaolin kalcynow any m odyfikow any am inosilanem , np. Polarite 102A, przez co polepszy się jeszcze bardziej w łaści

wości m echaniczne wyrobów.

W tabeli 5 na str. 17 zestawiono - dla porów na

nia - w łaściw ości fizyczne trzech typów m ieszanek z kauczuku brom obutylow ego, każda w dwóch odm ia

nach, różniących się rodzajem kaolinu, a m ianowicie:

niemodyfikowany PoleStar 200R i modyfikowany ami

nosilanem Polarite 102A. W szystkim trzem m ieszan

kom Polarite 102A nadaje znacznie w iększą twardość, większy m oduł i w iększą wytrzym ałość na rozciąganie i na rozdzieranie. Przy zm niejszonym wydłużeniu przy zerw aniu zmniejsza się odkształcenie trwałe po ściska

niu. Zawartość m ateriałów ekstrahowalnych jest we wszystkich trzech przykładach mała, jak tego oczekiwa

no, gdyż silan jest związany kowalencyjnie z kaolinem,

6. Zastosowania w produkcji opon

Dzisiejsze w ym agania względem opon są bardzo wysokie. Dlatego też kaolin znajduje tu ograniczone zastosowanie. K aoliny półaktywne, użyte w niew iel

kiej ilości, m ogą być opłacalną nam iastką sadzy lub krzem ionki strącanej, ale tylko w zastosow aniach do mniej odpow iedzialnych wyrobów. N atom iast kaoliny o bardzo drobnych cząstkach, m ających kształt płytek, stosuje się w celu zm niejszenia współczynnika przeni- kalności pow ietrza. K aolin m odyfikow any m erkaptosilanem ma tak znaczne właściwości wzmacniające, że może zastąpić część sadzy w m ieszance nie obniżając jej właściw ości w ytrzym ałościow ych, a zm niejszając przepuszczalność powietrza. Przykład takiego rozw ią

zania podano w tabeli 6.

Polarlink 5R jest kaolinem modyfikowanym mer- kaptosilanem . D la producenta opon m ogą z tego po wodu wynikać następujące korzyści:

- lepsza w ydajność,

- zm niejszenie zawartości kauczuku chlorowcobutylo- wego w m ieszance,

- m ożliwość pocienienia płyty.

Tabela 6. Polarlink 5R w mieszankach z CIIR na war

stwę wewnętrzną opon

Skład mieszanek, phr

Butyl HT 1068 100 100

Sadza N660 70 45

Kaolin o bardzo drobnych cząstkach 24 -

Polarlink 5R (+typowy zespół

sieciujący) - ⁵⁰

Właściwości fizyczne

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 8,4 9,1

Moduł 300%, MPa 2,7 2,7

Wydłużenie przy zerwaniu, % 700 780

Twardość, ShA 55 55

Przepuszczalność powietrza przez membranę o grubości 0,075 cm,

1/m2/24h/1 OOPa 0,445 0,251

Inne korzystne cechy m ieszanek zaw ierających kaolin m odyfikowany m erkaptosilanem to:

- podw yższona przyczepność,

- lepsza (zw iększona) odporność na starzenie cieplne, - m ała lepkość m ieszanek o w zględnie dużej zawarto-

ści napełniaczy.

Te korzyści m ożna wykazać na przykładzie m ie

szanek na białe boki opon do samochodów osobowych.

W A m eryce Północnej do tych m ieszanek zużywa się najwięcej kaolinu kalcynowanego modyfikowanego si- łanam i (tab. 7).

Tabela 7. Polarlink 45R w mieszankach na białe boki opon

Skład mieszanki, phr

EPDM Vistalon 4608 10

NRSMR5 30

Butyl HT 1066 60

Biel tytanowa 25

Polarlink 45R 40

Tlenek cynku 5

Wosk parafinowy 5

Stearyna 1

Ultramaryna 0,4

Vultac 5 1

MBTS 0,75

Siarka 0,5

Właściwości fizyczne

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 13,5

Moduł 300%, MPa 4,5

Wydłużenie przy zerwaniu, % 600

Twardość, Shore A 57

Wytrzymałość na rozdzieranie, N/mm 16,9

Wytrzymałość połączenia 5,5

(7)

TOM 1 lipiec - sierpień 1997 S ta& to*K eny nr 5

7. Płyty dachowe

Tabela 8. Pokrycia dachowe z EPDM

Skład mieszanki, phr

EPDM Royalene 502 100

Sadza N660 85

Polarlink 15R 100

Olej naftenowy 95

Tlenek cynku 5,0

Stearyna 1,0

MBT 1,5

TMTM 2,0

Siarka 1,0

Glikol dietylenowy 0,5

Właściwości przed starzeniem specyfikacja postarzeniu zmiana, % specyfikacja

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 10,41 9,65 (min) 9,82 -4,6 -28 (maks.)

Moduł 300%, MPa 8,42 ^- 8,96 +9,2 ^-

Wydłużenie przy zerwaniu, % 630 300 (min) 560 -11 -25 (maks._

Lepkość ML 4 w 100°C 28,5 -

Podwulkanizacja MS3 w 121°C 11,0 ^-

Twardość, Shore A 62 60-70 65 +3

Wytrzymałość na rozdzieranie (z nacięciem), N/mm Pęcznienie po przetrzymywaniu w cieczy (166h, 70°C, 0,5h odprężenie)

18,5 5,3

zmiana objętości, % +2,3 +8 (maks.)

zmiana masy, % +2 +8 (maks.)

Temperatura kruchości (100% metanol), °C (min) -56 -52

Odporność na działanie ozonu, 7 d, 40°C (100 ppm, 20%

wydł., 168h, 40°C), liczba rys 0 0

Znaczącym i wykazującym tendencję w zrostow ą artykułem rynkowym są jednow arstw ow e płyty dacho

we z EPDM. Przew ażnie w ytw arza się je w kolorze czarnym, aby m iały odpow iednio dobre właściw ości m echaniczne, a także aby były odporne na starzenie atmosferyczne. Tu m ogą być zastosowane kaoliny m o

dyfikowane m erkaptosilanem , zastępujące w m ieszan

ce część sadzy, nie pow odujące obniżenia w ydajności polimeru. Przykład recepty na takie płyty, w ym agania techniczne i oznaczone w łaściw ości podano w tab. 8.

8. Podziękowanie

W niniejszym opracow aniu w ykorzystałem arty

kuły m oich kolegów, dr M. H ancocka - ECC Interna

tional, St. Austell i p. D .Skelhorn - ECC Am erica, Sandersville.

Autor

Autor

D avid A. Vink, ur. 1946, studiował gospodarkę przedsiębiorstw i m arketing w Anglii, gdzie uzyskał dyplom. W 1972 r. w stąpił do firmy Bakolite Ltd; od 1977 do 1987 był zatrudniony w GE Plastics. Od 1988 jest kierow nikiem Techniki Stosowania Specialty B u

siness Group (tworzywa sztuczne, kauczuk, barwniki) przy ECC International Verkauf GmbH, Dusseldorf.

W m aju 1994 mianowany m enadżerem działu rozwoju polim erów w ECC International Europe.

Tłum. A.Ż

Wpływ modyfikowania powierzchni napełniaczy na właściwości wzmocnionych wyrobów gumowych**