Selektive Füllstoffbenetzung und Kinetik der phasenspezifischen Füllstoffverteilung in binären und ternären Kautschukblends

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans-Joachim Radusch
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2010 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 157063813

• Final Report Year: 2013

Final Report Abstract

Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde das Benetzungskonzept weiterentwickelt, welches die konkurrierenden Bildungsprozesse der Rubber-Layer aus der jeweiligen Blendphase in ternären Kautschukblends quantitativ beschreiben und dadurch die Kinetik der phasenspezifischen Füllstofflokalisierung ermöglichen kann. Durch die Entwicklung des Z-Modells zur Vorhersage der phasenspezifischen Füllstofflokalisierung im thermodynamischen Gleichgewichtszustand gelang es, eine Korrelation zwischen Oberflächenenergie der beteiligten Blendpartnern und dem Füllstoffverteilungsverhalten im Mischprozess herzustellen. Durch die Kombination der vorhergesagten und der mittels Benetzungskonzepts experimentell ermittelten Füllstoffverteilung konnte ein umfassendes Bild über die Kinetik des Füllstofftransfers in Kautschukblends während des Mischprozess geschaffen werden. Auf Grundlage der umfangreichen Untersuchungen der stofflichen und technologischen Einflussgrößen auf die Benetzungs-, Dispergierungs- und Lokalisierungsvorgänge in den Phasen im Mischprozess wurde ein wichtiger Schritt bezüglich der Aufklärung der Mechanismen der phasenselektiven Füllstofflokalisierung von binären und ternären Kautschukblends realisiert. Die zu analysierende Korrelation zwischen der Mischtechnologie, der selektiven Silicalokalisierung und den anwendungstechnischen Eigenschaften eröffnet Möglichkeiten für eine zielgerichtete Steuerung des Mischregimes und der Rezepturoptimierung.

Publications

• Phase specific localization of filler in ternary rubber blends, Rubber Chem Technol 84 (2011) 41-54
  Le HH, Ilisch S, Heidenreich D, Oßwald K, Radusch H-J
  
• Kinetics of filler wetting and dispersion in carbon nanotube rubber composites, Carbon 50 (2012) 4543-4556
  Le, H.H.; Hoang, X.T.; Das, A.; Gohs, U.; Stoeckelhuber, K.-W.; Boldt, R.; Heinrich, G.; Adhikari, R. & Radusch, H.-J.
  
• Master curve of filler localization in rubber blends at an equilibrium state, J Mater 47(10) (2012) 4270-4281
  Le, H. H.; Osswald, K.; Ilisch, S.; Hoang, X. T.; Heinrich, G. & Radusch, H.-J.
  
• Selective wetting and localization of silica in binary and ternary blends based on SBR, BR and NR, Macromol Mater Eng 2012
  Le, Hong Hai; Keller, Melanie; Hristov, Martin; Ilisch, Sybill; Xuan, Tung Hoang; Do, Quang Khang; Pham, Tung; Stöckelhuber, Klaus‐Werner; Heinrich, Gert & Radusch, Hans‐Joachim
  
• Silica transfer in ternary rubber blends, Macromol Mater Eng 297 (2012) 464-473
  Le HH, Oßwald K, Ilisch S, Pham T, Stöckelhuber KW, Heinrich G, Radusch H-J
  
• Filler migration in natural rubber blends during the mixing process, in “Natural rubber based blends and IPNs”, Royal Society of Chemistry (Eds: S. Thomas, Chan Chin Han, Laly A. Pothen, Rajisha. K.R & Hanna J. Maria), 2013
  Le HH, Ilisch S, Heinrich G, Radusch H-J