Thermoplastic vulcanizates (TPV) or dynamic vulcanizates are thermoplastic elastomers produced by simultaneous mixing and crosslinking of a rubber and a thermoplastic. The objective of the present work is to investigate the effects of different types of peroxides as curing agents on the properties of PP/EPDM TPVs. The mechanical properties change significantly with the chemical nature of the peroxides and the extent of crosslinking at a fixed PP/EPDM blend ratio. The tensile strength of the TPVs obtained with the various peroxides can be related to the solubility parameters of the polymers and of the peroxides. The Young's modulus of the peroxide-cured TPVs can be correlated with the delta torque values of equivalent thermoset EPDM vulcanizates, corresponding to the crosslinking efficiencies of the peroxides.
Lim, Jaehwa;Park, Jun Il;Park, Joon Chul;Jo, Mi Young;Bae, Jae Yeong;Choi, Seok Jin;Kim, Il
Elastomers and Composites
/
v.52
no.1
/
pp.35-47
/
2017
A comprehensive survey of the available literature showed that in the last few decades, there has been a growing interest in the use of thermoplastic vulcanizates (TPVs). TPVs are the second largest group of soft thermoplastic elastomers (TPEs) after styrene-based block copolymers, and offer a wide range of potential and proven applications, including in mechanical rubber goods, under-the-hood applications in the automotive field, industrial hose applications, electrical applications, consumer goods, and soft touch applications. Over the last two decades, TPVs have shown a strong and steady market growth (~12% per year). Commercialized TPVs are commonly based on blends of ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber and polypropylene (PP), and to a lesser extent on combinations of butyl or nitrile rubber with PP. EPDM/PP TPVs are characterized by finely dispersed crosslinked EPDM rubber particles (particles size varying between 0.5 and $2.0{\mu}m$) distributed in a continuous thermoplastic PP matrix. If the rubber particles of such a blend are small enough and if they are vulcanized well enough, then the properties of the blend are generally improved. This review article introduces various topics and aspects relevant to EPDM/PP TPVs. The development of TPVs, the use of various types of crosslinking systems and co-agents as crosslinking agents for PP/EPDM blends, the morphology and rheology of TPVs, and their typical end-use applications are also reviewed.
The morphology of the thermoplastic vulcanizates prepared from ethylene-propylene-diene terpolymer, polypropylene and high density polyethylene(HDPE) or ethylene based ionomer were studied. Blends were prepared in a laboratory internal mixer where EPDM was cured in the presence of PP and HDPE or ionomer under shear with dicumyl peroxide(DCP). The effects of DCP concentration and rubber/plastics composition were studied. In the morphological analysis by scanning electron microscopy (SEM), a small amount of EPDM acted as a compatibilizer to HDPE and PP. It was also revealed that the dynamic vulcanization process could reduce the domain size of the crosslinked EPDM phase. When ionomer was added to EPDM/PP blend, the thermoplastic vulcanizate showed typical ductile fracture topology and the trend was more clearly observed when DCP contents and ionomer contents are higher.
Influence of blend mode of extender oil on the properties of thermoplastic vulcanizates (TPVs), based on an ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and a polypropylene (PP), was studied. The EPDM/PP TPVs were prepared in an open roll mill using two different modes in blending sequence of paraffinic oil and phenolic curative, i.e., Oil-Cure and Cure-Oil modes. Degree of cross-linking by gel fraction and properties such as hardness, tensile strength, elongation at break, and melt flow rate were investigated as a function of extender oil content for the two modes. Little influence of the blend mode of extender oil on the degree of cross-linking and mechanical behaviors was observed. However, the use of Cure-Oil mode in the preparation of EPDM/PP TPVs resulted in a marked increase in the level of processability as reflected by melt flow index, as compared to the use of Oil-Cure mode.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
/
v.5
no.1
/
pp.27-32
/
2006
Thermoplastic elastomer(TPE) has many advantages such as high flexibility, high elasticity and high elongation, etc. TPE is easily molded as plastic materials, therefore, many TPE parts are applied as home appliances and mechanical parts. However, its mechanical properties would be changed by injection molding conditions such as melt temperature, mold temperature, injection pressure and holding pressure, etc. In this study, the influences of the injection molding condition on the mechanical properties as tensile strength, hardness of thermoplastic vulcanizates(TPVs), which is one of the TPE, were investigated. By the injection molding experiment, the molding's tensile strength and hardness was influenced on the melt temperature and composition ratio of PP and EPDM. The morphology of moldings were shown by the scanning electron microscope.
Han S. R.;Kim J. H.;Jeon S. G.;Lee G. H.;Jeong Y. D.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
/
2005.10a
/
pp.265-268
/
2005
Thermoplastic elastormer (TPE) has many advantages such as high flexibility, high elasticity and high elongation, etc. TPE is easily molded such as plastic materials, therefore, many TPE parts are applied as home appliances and mechanical parts. However, if TPE is once molded, its mechanical properties are changed by injection molding conditions such as melt temperature, mold temperature, injection pressure and holding pressure, etc. In this study, the influences of the injection molding condition on the mechanical properties of thermoplastic vulcanizates(TPVs), which is one of the TPE, were investigated. By the injection molding experiment, as increasing the melt temperature, the tensile strength, shrinkage and hardness decreased. By the scanning electron microscope (SEM) analyzing the TPVs' crystallization, the morphology was affected by the melt temperature.
The fracture mechanics investigation of the thermoplastic vulcanizates(TPV) from EPDM and PP/Ionomer ternary blends was performed in terms of the J-integral by measuring fracture energy via the locus method. The TPV from ternary blends consisting of EPDM, PP and ionomer were prepared in a laboratory integral mixer by blending and vulcanizing simultaneously. Vulcanization was performed with dicumyl peroxide (DCP) and the composition of EPDM and PP was fixed at 50/50 by weight. Two kinds of poly(ethylene-co-methacrylic acid) (EMA) lonomers were used. The J-integral values at crack initiation, Jc, of the dynamically vulcanized EPDM and PP/EMA Ionomer ternary blends were affected by the cation types $(Na^+\;or\;Zn^{2+})$ and contents(5-20wt%) of the added EMA Ionomers. The ternary blend containing 20wt% zinc-neutralized EMA Ionomer and 1.0phr DCP showed the highest Jc values of the blends.
Cho, Seunghyun;Yoon, Bumyong;Lee, Sanghyun;Hong, Kyoung Min;Lee, Sang Hyun;Suhr, Jonghwan
Composites Research
/
v.34
no.3
/
pp.192-198
/
2021
Due to enormous market growing of electric vehicles without combustion engine, reducing unwanted BSR (buzz, squeak, and rattle) noise is highly demanded for vehicle quality and performance. Particularly, innerbelt weatherstrips which not only block wind noise, rain, and dust from outside, but also reduce noise and vibration of door glass and vehicle are required to exhibit high damping properties for improved BSR performance of the vehicle. Thermoplastic elastomers (TPEs), which can be recycled and have lighter weight than thermoset elastomers, are receiving much attention for weatherstrip material, but TPEs exhibit low material damping and compression set causing frictional noise and vibration between the door glass and the weatherstrip. In this study, high damping EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV) were investigated by varying EPDM/PP ratio and ENB (ethylidene norbornene) fraction in EPDM. Viscoelastic properties of TPV materials were characterized by assuming that the material damping is directly related to the viscoelasticity. The optimum material damping factor (tanδ peak 0.611) was achieved with low PP ratio (14 wt%) and high ENB fraction (8.9 wt%), which was increased by 140% compared to the reference (tanδ 0.254). The improved damping is believed due to high fraction of flexible EPDM chains and higher interfacial slippage area of EPDM particles generated by increasing ENB fraction in EPDM. The stick-slip test was conducted to characterize frictional noise and vibration of the TPV weatherstrip. With improved TPV material damping, the acceleration peak of frictional vibration decreased by about 57.9%. This finding can not only improve BSR performance of electric vehicles by designing material damping of weatherstrips but also contribute to various structural applications such as urban air mobility or aircrafts, which require lightweight and high damping properties.
Natural rubber bound phenolic antioxidant, 2,6-di-tert-butyl-4-vinylphenol (2,6-DBVP), was prepared from natural rubber and 2,6-DBVP in both solution and melt state. The 2,6-DBVP had been synthesized from 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzaldehyde and methyltriphenylphosphonium iodide ($MePPh_3I$) by Wittig reaction ($0^{\circ}C$ for 2 hrs, $N_2$ atmosphere). The conditions for preparation of natural rubber bound 2,6-DBVP (NR-DBVP) were optimized for both solution state (1 phr BPO and 8 phr 2,6-DBVP at $70^{\circ}C$ for 2 hrs) and for melt state (1 phr BPO and 8 phr 2,6-DBVP at $70^{\circ}C$ for 10 mins, with rotor speed of 60 rpm). A thermoplastic vulcanizate was obtained using a compatibilizer, polypropylene modified with phenolic resin (PhHRJ-PP), in a closed mixer ($180^{\circ}C$ for 3 mins, rotor speed 60 rpm). The antioxidant properties of vulcanized NR-DBVP, using phenolic as the vulcanization system, were similar to NR with the conventional antioxidant BHT. In addition, the antioxidant, water leaching property of the thermoplastic vulcanizate of NR-DBVP/PP were good in comparison to a NR blend with BHT; the morphologies of these thermoplastic vulcanizates were similar.
Thermosetting elastomer such as EPDM (Ethylene Propylene Dien Rubber) has been applied to the sponge weatherstrip of a vehicle as a main material. However, the thermosetting elastomers have limited recycling and have brought about the environmental problems. Furthermore, many steps of the manufacturing process such as formulation, mastication and vulcanization make difficult to control uniformity of the endproducts. These problems of current EPDM weatherstrip necessitated development of a new recyclable material, Thermoplastic Vulcanizates (TPV). In this study the influence of the water contents, and the processing conditions. On the foam density and structure in water blowing process was carried out. We found that TPV also can be foamed with water, maintaining the uniformity form this study. Therefore, many inevitable problems of EPDM weatherstrip can be solved, and this new technique is expected to take a roll of making a breakthrough in the rubber industry.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.