Mechanical properties of TPVs of EPDM/polypropylene/paraffin oil

Karina Núñez, Lorena Rivas, Massimiliano Scattolini, Carmen Rosales*, Rosestela Perera y Mireya Matos

Grupo de Polímeros II, Departamento de Mecánica, Universidad Simón Bolívar, Apdo. 89000. Valle de Sartenejas, Baruta, Caracas, Venezuela. Telf: 0212-9064060, Fax: 0212-9064062. * crosales@usb.ve

Abstract

Thermoplastic vulcanizates (TPVs) of (EPDM) and two types of polyolefins, polypropylene (PP) and low-density polyethylene (LDPE) were prepared by dynamic vulcanization. The effects of adding different proportions of paraffin oil, as well as different EPDMs and PPs on their mechanical properties were investigated. The Young’s modulus of the EPDM blends decreases and the elongation at break increases when the amount of paraffin oil is increased. Additionally, when the proportion of the higher molecular weight PP is increased in the TPVs, an increase in its Young’s modulus, Shore D hardness and tensile strength is obtained. Non significant changes were observed in the elongation at break when the same amount of paraffin oil was incorporated in TPVs with PP. However, the highest elongation at break was achieved when LDPE was used. When the solvent and thermal resistance of TPVs were evaluated at 150°C, a loss in the rubber elasticity of the rubber was detected after 70 hours.

Key words: Ethylene-propylene-diene (EPDM), polypropylene, low-density polyethylene, thermoplastic rubbers (TPV), dynamic vulcanization.

Estudio de propiedades mecánicas de TPVs de EPDM/polipropileno/aceite parafínico

Resumen

En este trabajo se prepararon cauchos termoplásticos (TPVs) por vulcanización dinámica del etileno- propileno-dieno (EPDM) y dos tipos de poliolefinas, polipropileno (PP) y polietileno de baja densidad (PEBD). Se investigaron los efectos de la incorporación de diferentes proporciones de aceite de parafina y de poliolefinas en las propiedades mecánicas de estos compuestos así como del tipo de EPDM y de PP. Los resultados obtenidos permiten concluir que el aumento de la cantidad de aceite de parafina en las mezclas disminuye el módulo elástico y aumenta la elongación a la rotura. Adicionalmente, se estableció que al aumentar la proporción del PP de mayor peso molecular en las formulaciones se obtiene un incremento en el módulo de Young, la dureza Shore D y el esfuerzo a la rotura. No se observaron variaciones apreciables en la elongación a la rotura de los compuestos con diferentes PP con igual proporción de aceite parafínico. Sin embargo, la mayor elongación a la rotura se encontró para la formulación con el PEBD. Al someter las formulaciones a ensayos de resistencia térmica y de solvente a 150°C, se encontró la pérdida de elasticidad del caucho en un lapso de 70 horas.

Palabras clave: Etileno-propileno-dieno (EPDM), polipropileno, polietileno de baja densidad, cauchos termoplásticos (TPV), vulcanización dinámica.