The role of functional polymers in rubber powder/thermoplastic composites

Low density polyethylene (LDPE), ethylene-vinyl acetate copolymer with 10–14 wt % (EVA-1) and 24–30 wt % vinyl acetate (EVA-2) contents, respectively, and ethylene-vinyl acetate-maleic anhydride terpolymer (OREVAC) were combined with rubber powder in the composition range: 100/0, 80/20, 70/30, 50/50, 30/70, 20/80. Two different rubber powders were used: ground rubber tire (GRT) and ethylene-propylene-diene (EPDM) rubber powder (RP), both of which were prepared by high temperature shear deformation. In the case of RP, changes in the crosslink density were also considered. The mechanical properties, melt flow index and morphology of the polymer/rubber powder composites were studied. Specimens were either prepared by compression or, for selected compositions, through injection molding. Improved elongations at break were observed for the OREVAC/rubber powder and EVA/rubber powder composites that were attributed to an enhanced interfacial adhesion between the dispersed rubber particles and matrix polymer. Composites with a rubber powder content as high as 70 wt % still showed good processability and elongation at break values greater than 100 %, which are basic requirements of traditional thermoplastic rubbers.

Polietylen małej gęstości (LDPE), kopolimery etylen-octan winylu z udziałem 10–14 (EVA-1) lub 24–30 % mas. (EVA-2) octanu winylu oraz terpolimer etylen-octan winylu-bezwodnik maleinowy (OREVAC) zmieszano ze sproszkowaną gumą w stosunku 100/0, 80/20, 70/30, 50/50, 30/70, 20/80. Użyto dwa rodzaje proszków gumowych: zmieloną gumę opon samochodowych – GRT i sproszkowany kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM) – RP, otrzymywanych w warunkach wysokiej temperatury pod wpływem odkształceń ścinających. W wypadku stosowania RP brano również pod uwagę jego gęstość usieciowania. Badano właściwości mechaniczne, wskaźnik szybkości płynięcia oraz morfologię otrzymanych kompozytów. Próbki do badań przygotowywano metodą wytłaczania, a próbki wybranych kompozycji – także metodą wtryskiwania. Zaobserwowano zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie próbek kompozytów proszek gumowy/OREVAC i proszek gumowy/EVA, co wiązało się z efektywniejszą adhezją pomiędzy zdyspergowanymi cząstkami napełniacza gumowego i polimerową matrycą. Kompozyty zawierające więcej niż 70 % mas. proszkowego napełniacza gumowego wykazywały dobrą przetwarzalność, a ich wytrzymałość na rozciąganie była większa niż 100 %, co spełnia warunek stawiany tradycyjnym termoplastycznym kauczukom.