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Vestenamer

Vestenamer 은 poly-transoctenamer rubber(TOR)이라고 불리는 반 결정 고무이다.
중합 체 공정 지원으로서 혼합 및 제조 공정에서 고무 화합물의 가소제 역할을 한다.
고무의 가황 과정 안에서 이것은 엘라스토머로서 crosslinking을 돕고 네트워크에 완전히 통합된다.

  • 특성 및 용도
  • 낮은 녹는점 (<60도)
  • 녹을 때 낮은 점성(무니<10)
  • 고밀도 또는 고결정화도
  • 높은 비율의 거대 분자 주기. (>30%)
  • 매 8번째 카본 원자의 이중결합

1. 녹는점 위의 낮은 점성

베스터나머 반결정 고무는 분자 무게를 크게 줄이는 높은 macrocycle을 가지고 있습니다. 선형고분자와는 달리, macrocycle은 낮은 분자량에서도 완전한 3방향 네트워크에 결합 할 수 있다. 넓은 분자량분포와 결합하여, 이것의 낮은 분자량 또한 높은 온도에서 비정상적으로 낮은 점성을 갖게 한다. 용해 온도가 100도 이상일 때 베스터나머는 무늬 값이 10이하인 낮은 융해점도를 갖는다.

2. 이중결합 내용물

양자화 중합에서, 단일분자 cyclooctene의 이중결합은 보존되어짐으로써 결과적으로 TOR이 매 8번째 카본 원자에서 이중결합을 포함하게 된다. 이렇기 때매 가황 속도가 SBR보다 어느 정도 느려지게 된다. 베스터나머는 고무 가황에 평소 사용되는 황, 황 조제, 과산제 및 가황수지 같은 모든 교차결합제와 함께 가황할 때 쓰인다.

3. 반응성 첨가제

베스터나머의 트랜스이중결합은 거의 80%정도로 결과적으로 약 30%의 높은 고밀도를 얻는다. 녹는점은 54도이며 녹을 때는 꿀과 같은 농도를 보이며, 형태는 밝고 불투명합니다.
베스터나머는 입자속에 들어 있는 식물성 산화 방지제로 안정되어 있다.

고무 화합물의 베스터나머

1. 첨가제의 확산 개선

고무화합물의 동질성인 충진제와 첨가제의 분산성은 베스터나머의 적은 양을 첨가해도 개선시킬 수 있다. 초기에는 점도가 눈에 띄게 감소하지 않고 경우에 따라 조금 증가하지만 많은 양의 베스터나머를 첨가할 때, 점도를 낮추는 효과는 우세하다. 혼합점성을 감소 시키는 역활을 하며, 그로인해 TOR이 가교제가 거의 없거나 전혀 없어서 만들기 어려운 화합물을 조절 가능하며 구조 침투성을 향상시키는 역활을 통해서 기본 중합체의 일부를 주고받으며 화합물의 흐름성을 증가시킨다

2. 호환성 향상

베스터나머는 다른 호환성이 없는 고분자끼리 섞을 수 있게 할 수 있다.

예시

  • 양극성과 무극 성 고무(e.g. EPDM 과 NBR)
  • 에멀젼 및 용액 고무
  • 폴리 에틸렌 화합물

3. 가황물에 대한 영향성

베스터나머의 성분이 화합물의 물리적 특성을 결정한다. 일반적으로, 경도와 모듈러스는 증가하는 반면 인장강도, 파괴 및 찢음의 저항성의 압력은 조금 감소한다. 대부분의 부분에서 동적 특성도 증가하는데, 이는 피로시험을 통해서 열 축적이 감소한 것에서 알 수 있다.

4. 천연고무의 가공성 향상

고분자 분해나 내림이 생고무의 가공성에 결정적인 역할을 하는 것은 잘 알려져 있다. 베스터나머가 있으면 열화가 고농도에서도 감소하거나 막을수 있다. 동시에 NR과 베스터나머의 혼합물의 점도가 크게 낮아 진다. 이러한 것은 베스터나머와 가공을 하면서 NR화합물의 점도를 선택적으로 결정할 수 있는 기회를 만들고 동시에 내림을 줄일 수 있다.

  • 불량으로 인한 재 가공 같은 다중 처리과정에서 TOR양을 늘리면 순수 생고무의 양을 늘리는 것보다 더 점도를 낮춘다.
  • 레오메타 데이터에 따르면 TOR이 섞인 혼합물이 다른 것 보다 가황 스피드가 느린 것을 보인다. 그러나 가황 온도가 높을수록 이 효과는 감소한다.
  • 테스트를 통해서 베스터나머는 높은 가황 온도에서 NR의 되돌림 안정성을 매우 개선시킨다
  • 테스트를 통해서 베스터나머는 높은 가황 온도에서 NR의 되돌림 안정성을 매우 개선시킨다
  • 과거 내림이나 혼합물 그리고 가공한 기록을 보면 분해성을 줄이고 복귀성을 낮추니 주요 가황물값이 증가 할 수 있다. 예를들어 모듈루스 증가, 압축력 개선, 동적부하로 인한 열 개발감소가 있다. 이 효과는 전체 과정동안 전단하중이 높을수록, 가황온도가 더 높을수록 그리고 가황시간이 길수록 더 강해진다.
  • 베스터나머는 NR 화합물의 내마모성을 크게 개선 시킨다.
일반 응용

1. 타이어 생산의 베스터나머

타이어 생산은 베스터나머의 첫 번째 시도이며 지금도 가장 중요하다. 작은 양의 베스터나머 펠릿을 첨가하더라도 다양한 타이어 화합물을 쉽게 섞고 가공할 수 있다. 베스터나머는 또한 화합물의 점성을 낮추어줘 어려운 고분자 혼합의 분산을 증가 시킬 수 있는 동시에 가황물의 동적성능에 아무런 영향을 주지 않는다. 특히 오늘날의 타이어(그린 타이어)는 첨가물의 분산이나 미가황된 고무 화합물의 가공에 대하여 많은 부분을 차지하며 또 요구된다. 베스터나머는 첨가물의 분산을 매우 높여주고 높은 가공성에 일조한다. 내마모성이나 노화특성은 베스터나머를 사용할 때 거의 변함이 없고 심지어 개선시켜 줄 수 있다. 게다가 높은 온도에서의 NR고무의 복귀성은 감소한다. 응용의 예시로 림 스트립, 비드와 비드코어, 그리고 트레드 영역이 있다

2. 기술적인 고무상품의 베스터나머

압출 프로필
많은 측면에서 프로필 생산은 베스터나머를 쓰는 것이 이득이다.

  • 원료 프로필의 안정성 향상
  • 흐름성 개선
  • 표면성 개선
  • 치수 안전성 향상

매우 단단한 프로필 (프로필 마운트의 앵글 프로필)을 사용하는 것은 오래 사용하는 용도로 쓰이는 것이다. 이 부분에서 베스터나머는 가황강도를 올려줄 뿐만 아니라 가공을 크게 향상시킨다.

3. 롤러 커버

치수 안정성을 높이는 높은 결정도와 폭넓은 중분자 화합물로 인해서, 베스터나머의 사용은 수축을 최소화 하고 캘린더 제품의 이방성을 감소시킨다. 베스터나머는 또한 경화과정에서 표면으로 이동해서 표면력을 향상시킨다. 왜냐하면 베스터나머는 미가황 화합물에 연화제 작용을 하고 또한 구조 침투력을 개선 시킵니다. Green strength가 증가하면 롤 커버링이 쉬워진다. 이 말은 폼이 미가황 상태로 유지된다는 말이다. 특히 좋은 분산성은 층 롤링을 개선시키고 흐름을 방지한다.

4. 케이블 압출

케이블 압출이나 호스압출에서 혼합과정에서 나오는 내부믹서의 혼합에너지를 줄입니다. 케이블 압출에서 나오는 혼합물의 온도가 낮아지기 때문에 혼합 단계가 줄여진다. 베스터나머는 또한 압출된 표면성을 가황물의 물리적이나 전기적 특성을 손상시키지 않고 향상 시킨다. 폴리오테나머의 이중결합 부분이 낮은 중합밀도를 가리키는 압축 변형값에서 한계 증가의 결과를 초래한다. 베스터나머는 모든 포화 불포화 탄화 수소 체인을 가진 고무 유형과 호환된다.

5. 호스 생산

베스터나머를 포함한 화합물은 점도가 크게 저하되고 흐름성이 개선되기 때문에 브레이크 호스 같은 호스생산이 단순해 진다. 온도 상승시 개선되는 흐름성이 레이어 접착력과 강화에 쓰이는 구조 침투성이 향상된다. 베스터나머는 결정도로 인해서 주위 온도에서 미가황된 호스내부의 경도랑 Green Strength가 증가된다. 이 효과는 쿨링할때에도 지속된다. 그러므로 많은 경우에서 디커플링을 통해서 경도나 Green Strength를 향상시키기 위해서 0도 이하에서 하는 많은 에너지를 소비를 요하는 냉각 과정 사용은 제한적으로 줄이거나 없어도 된다.

Characteristic values of VESTENAMER® 8012
Property Method Unit Value
Molecular weight, Mw GPC 90,000
Glas transition temperature, Tg ISO 6721 °C -65
Crystallinity at 23 °C DSC (2nd heating) % ~30
Melting point DSC (2nd heating) °C 54
Thermal degradation TGA °C 275
Cis/trans ratio of double bonds IR % 20:80
Mooney viscosity ML (1+4) 100 °C DIN 53 523 <10
Viscosity number J/23 °C ISO 1628-1 ml/g 120
Ash content DIN 53 568, part 1 % max 0.1
Volatile substances (1h/105 °C) DIN 53 526 ISO 248 % max 0.5
Density DIN 53 479 A g/cm³ 0.91
Melt viscosity MVR 190/2.16 ISO 1133 m³/10 min 18
Melt viscosity MVR 190/5 ISO 1133 m³/10 min 50
Melt viscosity MVR 230/2.16 ISO 1133 m³/10 min 28
Melt viscosity MVR 190/5 ISO 1133 m³/10 min 78
Stress at yield ISO 527 MPa 7.5
Stress at yield ISO 527 % 25
Stress at break ISO 527 MPa 8.5
Stress at break ISO 527 % 400
CHARPY impact strength -20 °C ISO 179/1eU kJ/m2 N
Tensile strength 23°C ISO 8256 kJ/m2 164
Tensile strength 0 °C ISO 8256 kJ/m2 190
Tensile strength -20 °C ISO 8256 kJ/m2 240
IZOD notched impact strength 23 °C ISO 180/1 A kJ/m2 N
IZOD notched impact strength 0 °C ISO 180/1 A kJ/m2 22
IZOD notched impact strength -20 °C ISO 180/1 A kJ/m2 19

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