Vulcanization kinetics and crosslink density of styrene-butadiene rubber compounds have been studied with two vulcanization systems, an efficient (EV) and a conventional (CV) one. A surface-modified silica with boron-amine groups (Si-0-B-(NH,),) was employed as filler. Untreated and modified silica with two silanes (y-mercaptopropyl-trimethoxysilane and y-aminopropyl-triethoxysilane) have been used as reference.The best kinetic parameters, such as highest vulcanization rate, longest induction time and lowest activation energy, were obtained for the compound with boronaminated silica. The crosslink density, achieved with this compound, is similar to that with silane-modified silica, probably because of the better surface distribution of boron-amine groups on the silica. These facts lead to important technological improvements: better processing safety, faster vulcanization rate and improved physical properties.
ZUSAMMENFASSUNG:Die Kinetik der Vulkanisation sowie die Vernetzungsdichte von Styrol-Butadien-Kautschukmischungen wurden mit zwei Vulkanisationssystemen, einem wirksamen (EV) und einem konventionellen (CV), untersucht. Ein oberflachenmodifiziertes Silikat mit Boramingruppen (Si-0-B-(NH,),) wurde als Fullstoff eingesetzt. Unbehandeltes und mit zwei Silanen (y-Mercaptopropyl-trimethoxysilan und y-Aminopropyl-triethoxysilan) modifiziertes Silikat wurden zum Vergleich eingesetzt. Die besten kinetischen Parameter, wie die hochste Vulkanisierungsgeschwindigkeit, die langste Induktionszeit und die kleinste Aktivierungsenergie, wurden fur die Mischung mit boraminiertem Silikat erhalten. Die Vernetzungsdichte, die mit dieser Mischung erreicht wurde, ist ahnlich der von mit Silan modifiziertem Silikat erzielten, da wahrscheinlich die Boramingruppen auf der Silikatoberflache besser verteilt sind. Diese Fakten fiihren zu wichtigen technologischen Verbesserungen: grol3ere Verarbeitungssicherheit, schnellere Vulkanisierungsgeschwindigkeit und verbesserte physikalische Eigenschaften.
