beschrijft de resultaten van een voorlopige studie bedoeld om de

effecten van de olie-types en -hoeveelheden te onderzoeken op de eigenschappen van ongevulde (niet versterkte) compounds. Het onderzoek met ongevulde NR, SBR en het NR/SBR mengsel met 50/50 gewichtsverhouding en met gebruikmaking van DAE, resp. TDAE en MES als alternatieve veilige extenderoliën laat zien dat de olie-types slechts een geringe invloed hebben op Mooney viscositeit en vulkanisatiesnelheid van alle compound- soorten, behalve voor de NR-compounds, waarin DAE en TDAE een hogere vulkanisatiesnelheid opleveren in vergelijking met MES. De verschillende Tg’s van de

extender-oliën beïnvloeden de Tg’s van de rubber compounds. Gebruik van DAE met een

hogere Tg dan de olie-vrije rubbers verhoogt de Tg van de rubber compounds, terwijl gebruik

van MES-olie met de laagste Tg geen invloed heeft op de Tg van NR en die van SBR

lichtelijk verlaagt. De SBR met MES-olie vertoont lagere verlies-hoek waardes bij 0 en 60oC, terwijl gebruik van MES-olie in NR resulteert in een hogere verlieshoek bij 60oC vergeleken met die van DAE en TDAE. De vervanging van DAE door TDAE en MES in ongevulde SBR en in het NR/SBR mengsel laat slechts kleine veranderingen zien in hun mechanische eigenschappen, ofschoon gebruik van MES in NR resulteert in lagere hardheid, 100% modulus en treksterkte in vergelijking met TDAE en DAE. Betreffende de overall veranderingen in eigenschappen is NR het meest gevoelig voor verandering van olie-type.

Practische roet-gevulde NR vrachtwagenbanden loopvlak compounds met variërende olie-types en –hoeveelheden zijn vervolgens onderzocht en de eigenschappen in zowel ongevulkaniseerde als gevulkansieerde vorm worden besproken in Hoofdstuk 6. De compounds vertonen vergelijkbare meng-koppels voor dezelfde olie-gehaltes voor alle types. De compounds met DAE-olie hebben lagere Mooney viscositeiten, maar hogere complexe viscositeiten, in vergelijking met de mengsels op basis van TDAE- en MES-oliën. Hogere olie-gehaltes verlagen de compound viscositeiten, behalve voor 5 phr waarvoor de waardes lichtelijk hoger liggen dan voor de ongeplasticeerde compound. Het mengen van NR met roet in afwezigheid van olie wordt beïnvloed door het masticeer effect, wat resulteert in een groter mate van afbraak van de polymeer-ketens. De compounds met verschillende

oliën vertonen vergelijkbare vulkansatie-karakteristieken. De DAE-gevulde compounds vertonen het hoogste Payne-effect en laagste Bound Rubber gehalte vergeleken met de mengsels met TDAE- en MES-oliën. De vulstof-vulstof en vulstof-rubber interacties neigen lichtelijk naar vermindering, wanneer meer olie wordt gebruikt in de compounds. SEM- microscopische opnamen van de vulcanisaten laten zien, dat de roet fijn verdeeld is in alle compounds. Gebruik van DAE, TDAE en MES geeft vulcanisaten met vergelijkbare mechanische eigenschappen (hardheid, trek- en scheur-sterkte, en breukrek), maar verschillend in die eigenschappen gerelateerd aan verandering van Tg en het viscoelastich

gedrag. Gebruik van DAE met de hoogste Tg resulteert in lagere slijtweerstand,

vermoeiings-bestendigheid, terugveer-elasticiteit en hogere warmteopbouw, terwijl het gebruik van MES met de laagste Tg de beste elastische eigenschappen oplevert. Het

inmengen van olie verhoogt de verlies-hoek bij zowel 0oC als bij 60oC van de gevulde NR- vulcanisaten. De verlieshoek-waardes bij 0oC van alle vulcanisaten zijn vergelijkbaar bij gelijke olie-doseringen, maar de verlieshoek bij 60oC van de rubbers met MES en TDAE is lager dan voor DAE. De resultaten laten duidelijk zien, dat de vervanging van DAE door TDAE- en MES-oliën weinig effect heeft op de mechanische eigenschappen, maar dat de dynamische mechanische eigenschappen gerelateerd aan de verschillende Tg’s van de

oliën wel worden beïnvloed, hetgeen weer van invloed is op het overall functioneren van banden geproduceerd met deze oliën.

De eigenschappen van roet-gevulde NR/SBR personenwagen loopvlak compounds worden eveneens beïnvloed door verandering in olie-types en –hoeveelheden, zoals gerapporteerd in Hoofdstuk 7. De onderscheiden olie-types verschillen niet significant met betrekking tot hun invloed op het meng-koppel, dat afneemt met toenemende olie-gehaltes. De compounds met DAE-olie vertonen een lagere Mooney-viscositeit maar hogere complexe viscositeit vergeleken met de mengsels met TDAE en MES, en de viscositeiten gaan omlaag met toenemende olie-gehaltes. Gevulde SBR-compounds (zonder NR) met DAE vertonen eveneens de hoogste complexe viscositeit onder de drie types olie. De scorch- en vulcanisatie-tijden van roet-gevulde NR/SBR en gevulde SBR-compounds worden niet beïnvloed door verandering van de olie-types, maar nemen wel toe met hogere olie-hoeveelheden. De mengsel-compounds met DAE-olie vertonen hogere Payne-effecten in vergelijking met respectievelijk TDAE en MES. Evenwel, de olie-types vertonen geen effect op het Bound Rubber gehalte in zowel NR/SBR- als SBR-compounds. Verhoging van de olie-gehaltes reduceert zowel het Payne-effect als het Bound Rubber gehalte voor alle compounds. SEM-microscopische opnamen laten zien dat de roet fijn verdeeld is in alle compounds, ofschoon degene met MES een iets slechtere vulstof-dispersie vertoont. De

NR/SBR-mengsels met DAE-olie hebben de laagste 100% modulus, slijtage weerstand, vermoeidheids-bestendigheid en terugveer-elasticiteit, maar de hoogste warmte-opbouw vergeleken met de compounds op basis van TDAE- en MES-oliën. De verschillende olie- types hebben geen significante invloed op de treksterkte en de versterkings-index (reinforcement-index). TDAE geeft superieure slijtweerstand en vermoeiingsbestendigheid van de mengsel-vulcanisaten vergeleken met MES en DAE. Verhogen van de olie-gehaltes vermindert de hardheid, de 100% modulus, treksterkte, terugveer-elasticiteit, warmte- opbouw, maar laat de verlieshoek bij zowel 0oC als 60oC toenemen, zoals verwacht. De Tg’s

van de mengsel-vulcanisaten worden beïnvloed door de Tg’s van de oliën. De SBR-fase

vertoont een grotere Tg-verschuiving vergeleken met de NR-fase, hetgeen aangeeft dat de

oliën preferent worden opgenomen door de SBR-fase. Gebruik van MES-olie geeft de laagste verlieshoek bij 0oC, terwijl DAE resulteert in de hoogste verlieshoek bij 60oC. Derhalve geeft TDAE de beste balans tussen de verlieshoeken bij 0oC en 60oC, indicatief voor de natte- slip- en rol-weerstand van banden.

Over het geheel genomen hebben de chemische structuren en samenstelling van DAE-, TDAE- en MES-oliën, die hun karakteristieke beïnvloeden, een uitwerking op hun verdraagzaamheid met rubbers en de eigenschappen van de corresponderende rubber compounds. De theoretische voorspellingen gebaseerd op verschillen in oplosbaarheids- parameters (Δδ ) en de experimentele zwelling-studie komen goed overeen in de zin dat MES minder verdraagzaam is met NR en SBR vergeleken met TDAE en DAE. Het verschil in vulcanisatie-karakteristieken ten gevolge van de aanwezigheid van stikstof- en zwavel- houdende heterocyclische verbindingen in DAE-olie, zoals waargenomen in ongevulde (niet- versterkte) compounds, vermindert in geval van roet-gevulde compounds. De mechanische eigenschappen van zowel ongevulde als roet-gevulde compounds worden weinig beïnvloed door verandering van de olie-types, maar de eigenschappen veranderen wel met de oilie- dosering, voornamelijk door het verdunnings-effect. De verschillende glasovergangstemperaturen (Tg) van de oliën beïnvloeden de Tg’s van de rubber

vulcanisaten en dientengevolge de eigenschappen gerelateerd aan de viscoelasticiteit, zoals de slijtweerstand, de terugveer-elasticiteit, warmte-opbouw en verlies-hoek. De vervanging van toxisch DAE door veilige TDAE en MES verbetert de elastische respons van de materialen. Op basis van de verwerkings-eigenschappen van de ongevulcaniseerde compounds zowel als de mechanische en dynamische eigenschappen van de vulcanisaten, geeft TDAE-olie betere overall eigenschappen als vervanging van DAE-olie dan MES. Voor banden loopvlakken beïnvloedt de overgang van DAE naar TDAE en MES op positieve

wijze de voornaamste banden loopvlak karakteristieken, met name slijtweerstand, natte slip- en rol-weerstand.