Auswirkung der Paraffinmigration auf die freie Oberflächenenergie von Naturkautschuk

Die Auswirkung der Migration von Paraffinwachs auf die freie Oberflächenenergie (Oberflächenspannung) von Naturkautschuk (NR) wurde untersucht. Dazu wurde das Wachs in den Kautschuk eingemischt und die Proben anschließend bis zu 168 h bei Raumtemperatur gelagert, bevor die Oberflächenspannung durch Kontaktwinkelmessungen bestimmt wurde. Mit Hilfe der Sekundärionen-Massenspektrometrie wurden”chemische Fingerabdrücke” der Kautschukoberflächen erstellt. Die Oberflächenspannung verringerte sich mit zunehmender Lagerzeit aufgrund der Wanderung des Wachses an die Oberfläche. Die rascheste Abnahme erfolgte innerhalb der ersten 3 h. Danach verringerte sich die Oberflächenspannung sehr viel langsamer und erreichte nach 48-stündiger Lagerung ein Plateau. Durch die Migration des Wachses an die Oberfläche verringerte sich die Oberflächenspannung insgesamt um ca. 46 %. Die Verringerung der Oberflächenspannung beeinflusst nachteilig die Möglichkeit des Kautschuks zur Bindung mit sich selbst oder mit anderen Elastomeren. The effect of the migration of paraffin wax on the surface free energy of natural rubber (NR) was investigated. The rubber was mixed with the wax and then stored at ambient temperature for up to 168 hrs before its surface free energy was measured using contact angle measurement. Static secondary ion mass spectrometry was also used to provide a chemical fingerprint of the rubber surfaces. The surface free energy decreased as a function of storage time because of the migration of the wax to the rubber surface. The highest rate of reduction was recorded up to 3 hrs and thereafter, the surface free energy decreased at a much slower rate, reaching a plateau after 48 hrs in storage. In total, the surface free energy reduced by approximately 46 % as a result of the migration of the wax to the rubber surface. The reduction in surface free energy could adversely affect ability of the rubber to stick to itself and to other dissimilar elastomers.