EoW July 2010

technischer artikel

haben und das Mineral umhüllen. Demzufolge wären keine freien Kettensegmentemit den EVA zu verwickeln gewesen, die als Kompatibilisierer dienen würden. Zweitens bestanden die LPBD-3 70% aus Vinyl, das sich bei der Mischung vernetzen konnte. Eine Analyse des elastischen Moduls erwies, daß LPBD-3 eine deutliche Erhöhung gegenüber dem Grundmaterial bestimmt hätte, was wiederum auf ein vernetztes Material hinwies. Die nicht funktionalisierten LPBD dienten dazu, das mineralische Füllmaterial besser zu nässen und demzufolge deren Dispersion zu unterstützen. LPBD-4 verbesserten die Dehnung des gefüllten Systems um 450%. LPBD-4 hatte wahrscheinlich weniger Interaktionen zwischen der Hydroxyl- und der Anhydrid-Funktionalität auf der ATH-Oberfläche, während ein Endstück zum kompatibilisieren/verwickeln mit EVA beibehalten wird. und dem Vinylgehalt, wurden alternierende funktionalisierte LPBD bewertet. Bild 5 und 6 stellen die Ergebnisse dieser Additiven, neben SR-732, dar. Bild 5 und 6 beweisen, daß durch eine Senkung der Belastung von Anhydrid auf LPBD (LPBD-5), die Zugfestigkeit sowie die Dehnung erhöht wird. Wie bereits erwähnt, ist eine Verbindung zwischen dem Additiv und der Oberfläche des Füllmaterials zwingend, jedoch ist es auch wichtig sicherzustellen, daß eine ausreichende Kettenverwicklung zwischen dem Additiv und EVA besteht. Eine Reduzierung des MA-Gehalts auf dem Additiv senkt die Möglichkeit von Mehrfachverbindungen, die sich mit der ATH-Oberfläche bilden, dies erhöhtwiederumdiedurchschnittliche Kettenlänge, die im EVA zur Verwickelung übrig bleibt. LPBD-6 und LPBD-7 haben bewiesen, daß alternierende Funktionalitäten Maleinsäure-Anhydrid in der Form von Epoxid und Amin ersetzen können. Beide Funktionsgruppen zeigten in Bezug auf Zugfestigkeit und Dehnung ähnliche Leistungen bei gleichen Anhydrid- Belastungen. Bild 5 und 6 haben auch den Einfluss des ionischen Monomers, SR-732, auf das ATH/EVA-System bewiesen. Im Gegensatz zu den LPBD-Additiven, erhöht SR-732 die Zugfestigkeit des Systems und zeigt statistisch - selbst wenn nur bescheiden - eine Verbesserung der Dehnung. Man nimmt an, daß die Einführung vom ATH hohe Scherungsbedingungen innerhalb der Schmelze während der Mischung verursacht, die mit der Acryl-Funktionalität reagiert. Neben dem Molekulargewicht

Grundlinien-Erarbeitungen wurden durchgeführt, um die Wirkung von LPBD auf EVA festzulegen. ASTM-Zugproben wurden mit Einsatz des von der Firma Boy Machines hergestellten Spritzgießautomats für Mikrospritzguß der Baureihe XS 11-T spritzgegossen. Es wurde ein ähnliches Temperaturprofil wie jenes für die Extrusion benutzt. Die Proben wurde auf einemThwing-Albert Zugfestigkeitsprüfgerät entsprechend ASTM D-638 gezogen. Gesammelt wurden die Daten der Streckspannung und der Bruchdehnung. 3 Ergebnisse Eine gründliche Kenntnis der Wirkung, die die LPBD auf den EVA haben war zwingend, um deren Wirkung auf den mit ATH-gefüllten Systemen zu verstehen. Bild 1 und 2 stellen die Wirkung eines repräsentativen Beispiels von LPBD auf Basis-EVA dar. Bild 1 und 2 zeigen, daß die LPBD eine schädlicheWirkung auf die Streckspannung und auf die Bruchdehnung haben. LPBD waren nicht mit EVA kompatibel und dienten zur Weichmachung von EVA. Nicht funktionalisierte LPBD 1 und 2 hatten eine gleichwertige Wirkung auf den Eigenschaften des EVA. Dies deutete darauf hin, daß der Mw- und Vinylgehalt keine einflußgebenden Variabeln waren. Dagegen zeigten beide Gegenstücke, die die Anhydrid-Funktionalität enthielten, eine höhere Zugfestigkeit und, im Falle der LPBD-3, eine bessere Dehnung. Es scheint offensichtlich, daß durch die Anhydrid-Funktionalität die LPBD mit der EVA-Phase kompatibler werden und daß der niedrigere Mw der LPBD-3 gegenüber LPBD-4 eine niedrigere Tröpfchendispersion kreierte. Durch die Einführung von ATH ins System wurden die in Bild 3 und 4 dargestellten Ergebnisse erzielt. Bild 3 zeigt, daß alle LPBD die Streckspannung von ATH-gefüllten EVA reduzieren. Die funktionalisierten LPBD-3 und LPBD-4 übertreffen deren nicht funktionalisierte Gegenstücke, die teilweise auf eine Verbesserung der Grenzflächenhaftung zwischen den Phasen hinweisen. In Bild 4 verbesserten alle die Bruchdehnung, außer LPBD-3. Im Falle der LPBD-3, liegt die weitere Dehnungsreduzierung wahrscheinlich an zwei Gründen. Zunächst sollten die hochfunktionellen kleinen Ketten (Mn 2.500) mehrere Interaktionsstellen mit der ATH-Oberfläche

Das Ergebnis ist ein 50% aktives freifließendes Pulver, das seitlich leicht in den Extruder zugeführt werden kann. Die vorherigen Studien haben bewiesen, daß die Einlagerung eines funktionellen ionischen Diacryl-Monomer in Polyolefinen zur Bildung einer ionischen vernetzten Struktur führt. Der Mechanismus setzt auf freie Radikale, die sich aus der Hitze und Scherung bei der Mischung ergeben. Ein ionisches Monomer, Klasse SR-732, wurde als Mittel geliefert, um die mechanischen Eigenschaften in den Ethylenbereichen des EVA zu erhöhen. 2.2 Vorbereitung der Probe Um die Mischung jeder in dieser Studie untersuchten Rezeptur zu schmelzen, wurde ein Brabender TSE-20 eingesetzt. Der gleichsinnig drehende Zweischneckenextruder wies ein 40:1 L/D-Verhältnis auf, und einen Schneckenaufbau,derzumHomogenisieren hoher Belastungen von Füllmaterial gestaltet ist. Additive wurden auf dem ATH vorverteilt und bei 20D nachgeschaltet versorgt. Versuche fanden mit Einsatz eines flachen Temperaturprofils von zirka 50ºC über die Vicat-Erweichungstemperatur und bei 80 Upm statt. Ein einsträngiges Extrudat wurde durch eine Wasserwanne gezogen und granuliert. Alle Erarbeitungen enthielten 60% ATH und 4% LPBD nach Gewicht. Bild 5 ▼ ▼ : Zugfestigkeitsergebnisse für alternierende Funktionalitäten zeigen, daß LPBD mit einer Funktionalität von 5% (Anhydrid eingeschlossen) eine geringere Wirkung auf die Zugfestigkeit hatte Zugfestigkeit (MPa) Dehnung (%) Rein Bild 6 ▼ ▼ : Dehnungsergebnisse mit Einsatz von alternierenden Funktionalitäten haben große Verbesserungen in der Duktilität gegenüber dem reinen EVA-ATH-System bewiesen

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EuroWire – Juli 2010