The rubber particle size to control the properties-processing balance of thermoplastic/cross-linked elastomer blends

l’Abee, Roy; Duin, Martin van; Spoelstra, Anne B.; Goossens, Jgp Han

doi:10.1039/b913458a

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“…[1,2] For iPP/EPDM-based TPVs with a constant blend composition and cross-link density it was shown that both the elongation at break (EB) and the tensile strength (TS) increase by a factor of 5 upon decreasing the rubber particle size from 70 down to 1 mm. [3][4][5][6] Based on these results, it is envisioned that TPVs with sub-micrometer rubber dispersions will have superior mechanical properties. However, rubber particle sizes in the range of 1-3 mm are typically obtained for traditional iPP/EPDM-based TPVs and real sub-micrometer morphologies have not been achieved so far.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…However, rubber particle sizes in the range of 1-3 mm are typically obtained for traditional iPP/EPDM-based TPVs and real sub-micrometer morphologies have not been achieved so far. [1][2][3][4][5][6] The potential of melt blending in order to obtain sub-micrometer rubber dispersions can be estimated by relations based on the dynamic equilibrium between particle break-up and coalescence. Although the interplay between particle break-up and coalescence during melt mixing complicates the prediction of particle sizes in concentrated polymer blends, several easily applicable models have been reported for (semi-)dilute blends.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Thermoplastic Vulcanizates Based on Highly Compatible Blends of Isotactic Poly(propylene) and Copolymers of Atactic Poly(propylene) and 5‐Ethylidene‐2‐norbornene

l’Abee

Sablong

Goossens

et al. 2010

Macro Chemistry & Physics

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Highly compatible thermoplastic/elastomer blends were used to prepare thermoplastic vulcanizates (TPVs) with refined morphologies and improved mechanical properties. Copolymers of atactic poly(propylene) (aPP) and 5‐ethylidene‐2‐norbornene (ENB) (aPP‐co‐ENB) were prepared via metallocene catalysis. Blends of isotactic poly(propylene) (iPP) and the aPP‐co‐ENB rubbers are immiscible in the melt, but the very high compatibility leads to a refinement of the morphology in comparison to blends based on iPP and ethylene‐propylene‐ diene (EPDM) rubber. The aPP‐co‐ENB‐based blends show improved tensile properties, while the relatively high Tg of the rubber phase retards the elastic recovery at room temperature. Dilution of the TPVs with oil broadens the temperature window for applications by a signification reduction of the Tg and improves the elasticity of the TPVs. This study demonstrates that the lower limit of the rubber particle size of TPVs that is attainable via dynamic vulcanization of immiscible blends is in the order of 300–500 nm.magnified image

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Section: Introductionmentioning

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Section: Introductionmentioning

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Thermoplastic Vulcanizates Based on Highly Compatible Blends of Isotactic Poly(propylene) and Copolymers of Atactic Poly(propylene) and 5‐Ethylidene‐2‐norbornene

l’Abee

Sablong

Goossens

et al. 2010

Macro Chemistry & Physics

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“…Coran et al [14,16,22] afirmam que a resistência à tração e o alongamento alcançados por TPVs estão relacionados com a sua morfologia. Valores de tensão e alongamento da ordem de 20 MPa e 500%, respectivamente, podem ser alcançados com domínios elastoméricos em torno de 5 µm.…”

Section: Methodsunclassified

TPVs PA/NBR: sistema de reticulação e propriedades

Fagundes

Jacobi

2012

Polímeros

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IntroduçãoElastômeros termoplásticos (TPEs) reúnem as propriedades elásticas das borrachas em temperaturas usuais de aplicação com a facilidade de processamento dos polímeros termoplásticos em temperaturas elevadas [1][2][3][4] . Estas características são consequência da morfologia bifásica decorrente da natureza química diferenciada dos constituintes e do seu processo de obtenção. No caso dos copolímeros constituídos de blocos rígidos e flexíveis e dos termoplásticos olefínicos (TPOs) esta morfologia é definida durante a rota de síntese [5] . No caso de elastômeros termoplásticos vulcanizados (TPVs), a morfologia é definida durante o seu processo de obtenção. Depende, essencialmente, da natureza química, da viscosidade, da proporção dos constituintes (termoplástico/borracha), dos agentes de reticulação, da presença ou não de agentes compatibilizantes e do processo de vulcanização dinâmica propriamente dita [5][6][7] . Os agentes de reticulação devem, preferencialmente, atuar sobre a fase elastomérica, provocando uma rápida reticulação, in situ. O aumento da viscosidade da fase elastomérica, como consequência da reticulação, sob altas taxas de cisalhamento, leva a mesma a se fragmentar, gerando domínios dispersos na fase termoplástica contínua, mesmo esta, estando presente em menor proporção, em massa. A reticulação aumenta a resistência mecânica e química, assim como diminui, significativamente, a deformação permanente a compressão destes materiais se comparados às simples misturas físicas, blendas, correspondentes [8][9][10][11] . Dadas às características imposta pela matriz termoplástica, os TPVs apresentam as vantagens da processabilidade e da reciclabilidade dos termoplásticos sobre as borrachas termofixas convencionais. Estes são fatores responsáveis pela alta taxa de crescimento anual, entre 6 e 7%, alcançada pelos TPVs na última década, substituindo a borracha termofixa convencional em muitas aplicações, onde perfis complexos são exigidos, como vedações de vidros e portas de carros, recobrimentos de cabos, mangueiras, entre outros [12,13] . Tendo em vista que as propriedades dos TPVs dependem de uma série de fatores que iniciam na escolha da combinação termoplástico/borracha até a otimização das condições de processamento para aquele par, muitos sistemas têm sido explorados desde a sua descoberta por Gessler [14] . Coran e Patel [14] realizaram inúmeros estudos no intuito de obter TPVs com propriedades diferenciadas visando aplicações Resumo: Elastômeros termoplásticos vulcanizados, TPVs, à base de co-poliamida (PA6,6-6) e borracha nitrílica (NBR), foram preparados por vulcanização dinâmica em câmara de mistura a partir de um sistemas de vulcanização tendo como componente principal o peróxido de dicumila e os coagentes bismaleimida e enxofre. Variando-se a proporção dos componentes, estudou-se a influência do enxofre sobre as propriedades mecânicas e deformação permanente à compressão. A morfologia foi determinada por análise de microscopia eletrônica de varredura. Todos os TPVs apresentam propriedades m...

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“…The strain-softening behavior becomes less pronounced with increasing the EVA90 content up to 70 wt%, while the strain-hardening becomes more pronounced. As a consequence, the blends with high EVA90 content behave as thermoplastic elastomers (TPE) or thermoplastic vulcanizates (TPV) [22]. Figure 5b shows the yield stress (" y ) and yield strain (!…”

Section: Mechanical Properties Of Phbm/eva90mentioning

confidence: 99%

“…The re-dispersed rubber phase interconnects leading to good elastic properties and the properties are affected by rubber particle size, e.g. TPE (or TPV) from poly(propylene)/ethylene-propylene-diene rubber blends [22]. The other route to prepare TPE is by making block copolymers containing both soft and hard segments, e.g.…”

Section: Mechanism Of the Thermoplastic Elasticity Of Phbm/eva90 Blendsmentioning

confidence: 99%

Partially bio-based thermoplastic elastomers by physical blending of poly(hydroxyalkanoate)s and poly(ethylene-co-vinyl acetate)

Ma¹,

Cai²,

Chen³

et al. 2014

Express Polym. Lett.

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The rubber particle size to control the properties-processing balance of thermoplastic/cross-linked elastomer blends

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Thermoplastic Vulcanizates Based on Highly Compatible Blends of Isotactic Poly(propylene) and Copolymers of Atactic Poly(propylene) and 5‐Ethylidene‐2‐norbornene

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TPVs PA/NBR: sistema de reticulação e propriedades

Partially bio-based thermoplastic elastomers by physical blending of poly(hydroxyalkanoate)s and poly(ethylene-co-vinyl acetate)

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