VESTENAMER®Kautschukadditiv mit einzigartigen Eigenschaften

Produkte, Systeme und Halbzeuge her, die auf Hochleistungspolymeren basieren. Unsere Kunststoffe haben sich seit mehr als 50 Jahren in unterschiedlichen An-wendungen bewährt.

VESTENAMER® wurde Anfang der 1970er Jahre als Prozesshilfsmittel für die Reifenindustrie entwickelt. Es ist eines der ersten Polymere, das kommerziell über Ringöffnende-Metathese-Polymerisation hergestellt wurde.

Evonik. Kraft für Neues.

Evonik, der kreative Industriekonzern aus Deutschland, ist eines der weltweit führenden Unternehmen der Spezial-chemie. Die Aktivitäten des Konzerns sind auf die wichtigen Megatrends Gesundheit und Ernährung, Ressourcen-effizienz sowie Globalisierung konzen-triert. Evonik ist in mehr als 100 Ländern der Welt aktiv.

Das Geschäftsgebiet High Performance Polymers stellt maßgeschneiderte

VESTENAMER®

VESTENAMER® in Gummimischungen

Vielseitiger Einsatz

Physiologische und toxikologische Bewertung

Handhabung und Qualität

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Inhalt

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Niedrige Viskosität oberhalb des SchmelzpunktesDer teilkristalline Kautschuk VESTENAMER® besitzt einen hohen Gehalt an Makrozyklen, die das Molekulargewicht beachtlich reduzieren. Im Gegensatz zu linearen Makromolekülen können Makrozyklen selbst bei geringem Molekulargewicht zu einem kompletten dreidimensionalen Netzwerk vernetzen. Das niedrige Mole-kulargewicht ist in Verbindung mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung auch für die ungewöhnlich niedrige Viskosität bei erhöhten Temperaturen verantwortlich. Oberhalb der Schmelztemperatur bei 100 °C (Tm <60 °C) ist VESTENAMER® eine niedrig-viskose Schmelze mit Mooney Werten kleiner als 10.

Anteil an DoppelbindungenBei der Metathese-Polymerisation bleibt die Doppelbindung des Monomers Cyclo-octen erhalten, so dass das resultierende Polyoctenamer eine Doppelbindung je acht Kohlenstoffatome enthält. Daher ist die Vulkanisationsgeschwindigkeit etwas niedriger als bei SBR. VESTENAMER® vulkanisiert mit allen bei der Gummi-vulkanisation üblichen Vernetzern wie Schwefel, Schwefeldonatoren, Peroxiden oder Vernetzungsharzen.

VESTENAMER®

VESTENAMER® ist ein teilkristalliner Kautschuk, der auch als Trans-Octenamer Rubber (TOR) bezeichnet wird. Als polymere Verarbeitungshilfe verhält er sich in Kautschukmischungen bei Misch- und Verarbeitungsprozessen wie ein Weichmacher. Bei der Vulkanisation des Gummiteils wird er mit vernetzt und als Elastomer vollständig in das Polymer-netzwerk eingebaut.

Die Eigenschaften von VESTENAMER®:

• niedrigerSchmelzpunkt(<60°C)• geringeViskositätinderSchmelze (Mooney<10)• hoheKristallinität• hoherAnteilanMakrozyklen(>30%)• eineDoppelbindungbeijedem achten Kohlenstoffatom

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1,3-Butadien 1,5-Cyclooctadien Cycloocten KatalysatorKatalysator

ChemieVESTENAMER® wird ausgehend von 1,5-Cyclooctadien über Cycloocten als Zwischenstufe in einer Ring öffnenden Metathese-Polymersiation (ROMP) her-gestellt. Das Polyoctenamer besteht aus linearen und cyclischen Makromolekülen. Das cis/trans Verhältnis, das den Grad der

Kristallinität von TOR bestimmt, wird durch die Polymerisationsbedingungen gesteuert. Im Allgemeinen steigt die Kristallinität wie auch der Schmelzpunkt mit zunehmendem trans-Gehalt. Die Kristallinität ist thermisch reversibel, die Kristallisationsrate ist außergewöhnlich

hoch. Dieser Effekt kann genutzt werden, um den kalten Fluss von beispielsweise weichen Gummi-Mischungen zu redu-zieren, die Kollabierungsbeständigkeit (sog. „green strength“) zu verbessern und den Schrumpf beim Kalandrieren zu vermindern.

Charakteristische Werte für VESTENAMER® 8012

Eigenschaft Methode Einheit WertMolekulargewicht, Mw GPC – 90.000Glasübergangstemperatur,Tg ISO 6721 °C -65Kristallinität bei 23 °C DSC (2. Aufheizen) % ~30Schmelzpunkt DSC (2. Aufheizen) °C 54Thermischer Abbau TGA °C 275Cis/trans-Verhältnis der Doppelbindungen IR % 20:80Mooney Viskosität ML (1+4) 100 °C DIN 53 523 – <10Viskositätszahl J/23 ° ISO 1628-1 ml/g 120Aschegehalt DIN 53 568, Teil 1 % max 0,1Flüchtige Verbindungen (1h/105 °C) DIN 53 526 ISO 248 % max 0,5Dichte DIN 53 479 A g/cm³ 0,91Schmelzeviskosität MVR 190/2,16 ISO 1133 m³/10 min 18Schmelzeviskosität MVR 190/5 ISO 1133 m³/10 min 50Schmelzeviskosität MVR 230/2,16 ISO 1133 m³/10 min 28Schmelzeviskosität MVR 230/5 ISO 1133 m³/10 min 78Streckspannung ISO 527 MPa 7,5Streckdehnung ISO 527 % 25Bruchspannung ISO 527 MPa 8,5Bruchdehnung ISO 527 % 400CHARPY Schlagzähigkeit -20 °C ISO 179/1eU kJ/m2 NZugfestigkeit 23 °C ISO 8256 kJ/m2 164Zugfestigkeit 0 °C ISO 8256 kJ/m2 190Zugfestigkeit -20 °C ISO 8256 kJ/m2 240IZOD Kerbschlagzähigkeit 23 °C ISO 180/1 A kJ/m2 NIZOD Kerbschlagzähigkeit 0 °C ISO 180/1 A kJ/m2 22IZOD Kerbschlagzähigkeit -20 °C ISO 180/1 A kJ/m2 19

N = kein Bruch

Reaktives AdditivVESTENAMER® besitzt nahezu 80 % Trans-Doppelbindungen, die eine hohe Kristallinität von rund 30 % bewirken. Der Schmelzbereich liegt bei 54 °C, die Schmelze zeigt eine honigartige Konsistenz, das Granulat ist hell opak. VESTENAMER® wird mit sterisch ge-hinderten phenolischen Antioxidantien stabilisiert.

(CH2)6

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nn

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VESTENAMER® in Gummimischungen

Verbesserung der Dispergierung von AdditivenDer Zusatz von geringen Mengen VESTENAMER® führt bei Gummi-mischungen zu einer Verbesserung der Homogenität, d.h. der Füllstoff- und Additivverteilung, wodurch zunächst keine nennenswerte Absenkung der Viskosität hervorgerufen wird, sondern diese in manchen Fällen sogar etwas ansteigt. Bei höheren Zusätzen über-wiegt jedoch der viskositätsabsenkende Effekt von VESTENAMER®.

Die Möglichkeit, durch den Austausch eines Teils des Basispolymeren durch TOR die Mischungsviskosität abzusenken und damit die Fließfähigkeit des Compounds zu erhöhen, trägt entscheidend dazu bei, schwierige – weichmacherfreie oder weich-macherarme – Compounds beherrschbar zu machen und die Gewebepenetration zu verbessern.

Verbesserung der KompatibilitätVESTENAMER® ermöglicht die Mischung sonst unverträglicher Polymere, beispielsweise

• PolareundunpolareKautschuke (z.B. EPDM und NBR)• Emulsions-undLösungsgummi•Polyolefin-Compounds

VESTENAMER® verbessert die Kompatibilität von NBR- und EPDM-Kautschuk deutlich.

Von links nach rechts: EPDM/NBR 50:50EPDM/NBR/VESTENAMER® 40:40:20 in der Auflösung 40 µm und 4 µm

40 µm 40 µm 4 µm

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Einfluss auf das VulkanisatDer Gehalt an VESTENAMER® bestimmt die physikalischen Eigenschaften des Compounds. Im Allgemeinen werden Härte und Elastizitätsmodul erhöht, während Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Reiß-festigkeit leicht vermindert werden. Die dynamischen Eigenschaften werden meist auch verbessert, was am reduzierten Wärmestau beim Dauer-schwingversuch gezeigt werden kann.

Verbesserte Verarbeitbarkeit von NaturkautschukenDer Grad des Polymerabbaus, d.h. der Mastikation, hat bekanntlich einen entscheidenden Einfluss auf die Ver-arbeitbarkeit von Naturkautschuk (NR). In Gegenwart von VESTENAMER® wird dieser Abbau reduziert bzw. bei höheren Dosierungen sogar verhindert. Gleich-zeitig wird das Viskositätsniveau des NR/VESTENAMER® Verschnitts deutlich abgesenkt. Dieses Verhalten eröffnet die Möglichkeit, die Viskosität von Naturkautschuk-Compounds durch die PlastifizierungmitVESTENAMER®gezielt einzustellen und gleichzeitig die Mastikation zu reduzieren.

•BeimehrstufigenVerarbeitungs- prozessen, z.B. der Wiederaufarbeitung von Fehlchargen, ist der Viskositäts- abfall gegenüber der reinen Natur- kautschukmischung umso geringer, je mehr TOR eingesetzt wird.

•Rheometerdatenzeigen,dassdie Vulkanisiergeschwindigkeit der Verschnitte mit zunehmendem TOR- Gehalt etwas langsamer wird. Allerdings wird dieser Effekt umso kleiner, je höher die Vulkanisationstemperatur ist.

•Untersuchungenbelegen,dass VESTENAMER® die Reversionsstabilität von Naturkautschuk – insbesondere bei höheren Vulkanisationstemperaturen – erheblich verbessert.

•AbhängigvonderVorgeschichtedes Compounds in Bezug auf Mastikation, Mischungsherstellung und Weiterver- arbeitung können infolge des geringeren Abbaugrades und der verringerten Reversion auch wichtige Vulkanisat- Werte auf höherem Niveau liegen. Diese interessanten Eigenschaftsver- besserungen sind Modulerhöhung, besserer Compression Set, geringere Wärmeentwicklung bei dynamischer Belastung u. ä. Die Effekte zeigen sich umso stärker, je höher die Scherbelas- tung während des gesamten Verarbei- tungsprozesses ist, und je höher die Vulkanisationstemperatur bzw. je länger die Vulkanisationszeit ist.

•DerAbriebwiderstandvonNatur- kautschukmischungen wird durch VESTENAMER® erheblich verbessert.

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VESTENAMER® bei der ReifenherstellungDas wichtigste und älteste Einsatzgebiet ist die Reifenherstellung. Schon geringe Zugaben von VESTENAMER® genügen, um das Mischen und Verarbeiten verschiedener Reifencompounds sehr zu vereinfachen.

Auch die Dispersion schwieriger Poly-mermischungen wird mit VESTENAMER® verbessert und die Viskosität des Com-pounds verringert, während die dyna-mischen Eigenschaften des Vulkanisats unbeeinflusst bleiben. Insbesondere moderne Reifen (z.B. der “grüne Reifen”) sind hoch gefüllt und stellen große An-sprüche an die Dispersion der Füllstoffe als auch an die Verarbeitung der Rohmischung. VESTENAMER® verbessert die Dispersion von Füllstoffen deutlich und trägt zudem zu einer verbesserten Verarbeitbarkeit bei.

Die Abriebbeständigkeit oder Alterungs-eigenschaften ändern sich bei Zugabe von VESTENAMER® entweder nicht oder werden sogar verbessert. Zusätzlich reduziert sich die Reversion von NR-Kautschuken bei hohen Vulkanisations-temperaturen. Anwendungsbeispiele sind Felgenband, Wulst und Wulstkern sowie die Lauffläche.

Vielseitiger Einsatz

VESTENAMER® wird als Verarbeitungs-hilfsmittel für die Kautschukindustrie, zur Herstellung von Masterbatches, als Verträglich-keitsverbesserer in Kautschukblends sowie beim Recycling von Altgummi eingesetzt.

Reifen

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VESTENAMER® für technische GummiartikelProfilextrusionInvielenBereichenderProfilfertigungbietet der Einsatz von VESTENAMER® deutliche Vorteile bei der Verarbeitung:

•ErhöhenderStandfestigkeit derrohenProfile•VerbessernderFließfähigkeit•VerbessernderOberflächenglätte•ErhöhenderDimensionsstabilität

In besonderem Maße hat sich der Einsatz beiderVerarbeitungsehrharterProfilebewährt(z.B.ProfilfüßefürKlemmprofile).Hier führt VESTENAMER® sowohl zu einer höheren Vulkanisathärte als auch zu einer erheblich besseren Verarbeitbarkeit.

WalzenbelägeAufgrund seiner hohen Kristallinität und dem hohen Gehalt an Makrozyklen, die die Dimensionsstabilität erhöhen, führt der Einsatz von VESTENAMER® zu einem verminderten Schrumpf und reduzierter Anisotropie von kalandrierten Produkten. Weiterhin sorgt VESTENAMER® für ein besseresOberflächenfinish.

SchlauchfertigungAufgrund der erheblichen Absenkung der Mischungsviskosität bzw. der Verbesserung der Fließfähigkeit bei Compounds mit einem Zusatz von VESTENAMER® wird die Schlauchherstellung, beispielsweise von Bremsschläuchen, deutlich vereinfacht.Die verbesserte Fließfähigkeit bei erhöhten Temperaturen führt zu einer besseren Lagenverschweißung und zu einer erhöhten Penetration der zur Verstärkung verwendeten Gewebe. Infolge seines hohen Kristallinitätgrades sowie der schnellen Rekristallisation führt VESTENAMER® unterhalb des Schmelz-bereiches zu einem merklichen Anstieg von Härte und Rohfestigkeit der unvul-kanisierten Schlauchseelen. Dadurch kann in vielen Fällen die zum Umklöppeln not-wendige Erhöhung der Härte bzw. Roh-festigkeit durch einen energieaufwendigen Kühlprozess auf Temperaturen unter null Grad reduziert oder ganz eingespart werden.

Dank der weichmachenden Wirkung von VESTENAMER® im ungehärteten Compound wird auch die Durchdringung des Gewebes verbessert. Die gesteigerte Kollabierungsbeständigkeit (Green strength) erleichtert die Walzenbelegung, so dass die Form in ungehärtetem Zustand erhalten bleibt. Nicht zuletzt wird durch die gute Fließfähigkeit das Schweißen der Lagen verbessert und Fließlinien verhindert.

KabelextrusionBei der Kabelextrusion vermindert VESTENAMER® - ähnlich wie bei der Schlauchextrusion - die Mischenergie bei der Mischungsherstellung im Innenmischer. Durch die niedrigere Ausstoßtemperatur des Compounds können die Mischstufen reduziert werden. Auch verbessert VESTENAMER® die Extrudatoberfläche deutlich, ohne die physikalischen und elektrischen Vulkanisateigenschaften zu beeinträchtigen. Durch den Doppelbin-dungsgehalt des Polyoctenamers können die Compression-Set-Werte geringfügig ansteigen, was auf eine geringere Vernetzungsdichte verweisen kann.VESTENAMER® ist kompatibel mit allen Gummiarten mit gesättigten oder unge-sättigten Kohlenwasserstoffketten.

Profile Walzenbeläge Schläuche

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VESTENAMER® verbessert die physikalischen Eigenschaften und die Oberfläche von Recyclingprodukten.

Altgummi wird zu Matten und StraßenbelägenEine seit Jahren bewährte Anwendung ist der Zusatz von VESTENAMER® beim Recycling von Altgummi für den Einsatz in Bahnübergängen, Bodenbelägen, Matten oder Standsystemen von Baustellenbe-schilderungen und Absperrungen. Beim Vermahlen von Altgummi werden die verbindenden Schwefelbrücken zum Teil zerstört. Wird Kleber für die Verarbeitung dieses Gummirecyclats zu neuen Produkten verwendet, sind deren Oberflächen oft von geringer Güte und die physikalischen Eigenschaften unzureichend, was die Ge-fahr von instabilen Kontaktstellen erhöht. Die Folge sind Brüche.

Demgegenüber bildet VESTENAMER® aufgrund seines molekularen Aufbaus ein makrozyklisches Netzwerk zwischen Schwefel und gemahlenem Gummi aus und verbessert so die physikalischen Eigen-schaften. Dadurch wird die Beschaffen-heit der Oberflächen stark verbessert, was die Ausschussrate reduziert. Somit erhöht VESTENAMER® beim Gummirecycling sowohl die Wirtschaftlichkeit des Prozesses als auch die Qualität der Teile.

VESTENAMER® vereinfacht das Gummirecycling

AsphaltDer Einsatz von VESTENAMER® im Straßenbau hat sich aus den Erfahrungen beim Gummirecycling entwickelt: Dabei wird VESTENAMER® in geringer Menge mit Gummimehl aus Altreifen (GTR) vermischt und Straßenbaubitumen oder Straßenbauasphalten zugesetzt. Im Gegensatz zum nicht reaktiven Gummimehl tritt VESTENAMER® in Wechselwirkung zum bituminösen Bindemittel und führt zu einem gleich-förmigen, kaum klebrigen, gummi-ähnlichen Verbundstoff, der leichter auf die Fahrbahndecke aufgetragen werden kann. Die VESTENAMER®/GTR-Mischung verleiht Straßen bessere Wider-standsfähigkeit bei starkem Aufkommen von Schwerlastverkehr. Sie kann zur Reduzierung von Eisbildung, Geräusch-entwicklung, Sprödigkeit und Rissbildung beitragen. Bei vorbeugenden Wartungs-maßnahmen reichen oft dünnere Schichten aus.

Feststoffgebundene ChemikalienVESTENAMER® kann in Kombination mit Mineralfüllstoffen als polymeres Trägermaterial für flüssige Chemikalien eingesetzt werden und so deren Dosierung erleichtern.

MasterbatchesVESTENAMER® gebundene Batches sind eine vorteilhafte Alternative, die Agglomeration bei der Lagerung von Komponenten für Gummimischungen zu verhindern. Die Batches können entweder granuliert werden, in Streifen geschnitten oder durch das Walzwerk gepresst werden. Sie sind staubfrei und können gut in Silos gelagert und automatisch gefördert werden. In solcher Weise vordispergierte Additive erfüllen alle Anforderungen an sichere Gummichemikalien.

Weitere Einsatzfelder

VESTENAMER® Granulatin Gummimehl

Der Zusatz von VESTENAMER® Granulat verbessert die Eigenschaften der Bitumenmischung und erleichtert die Verarbeitung des Asphaltes.

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VESTENAMER® wird in der Regel als zylinder- oder linsenförmiges Granulat bereitgestellt. Die Lieferung erfolgt in Polyethylen-Säcken zu je 25 kg Netto-gewicht, eine Einweg-palette fasst 50 Säcke. Bei Lager-Temperaturen nicht über 30 °C und unter Schutz vor direkter Sonnen-einstrahlung ist das Produkt nach der Herstellung mindestens fünf Jahre lagerfähig.

Garant für das hohe Qualitäts-niveau von VESTENAMER® ist ein bewährtes Qualitätsmanagement-system – angefangen von der Entwicklung über die Herstellung bis hin zur Qualitätssicherung. Unser seit 1992 nach ISO 9001:2008 zertifiziertesQualitäts-Manage-mentsystem optimieren wir stetig. Das hohe Niveau unserer Qualitäts-sicherung wird durch die positive Resonanz unserer Kunden bestätigt: Nahezu alle Kunden stuften die Leistungen und das Management-system in die beste Bewertungs-kategorie ein.

Physiologische und toxikologische Bewertung

Handhabung und Qualität

LebensmittelkontaktFür Kunststoffe im Kontakt mit Lebens-mitteln gibt es harmonisierte Vorschriften auf europäischer Ebene. Seit dem 1. Mai 2011 gilt die Verordnung (EU) Nr. 10/2011 der Kommission. VESTENAMER® 8012 ist hinsichtlich des zugrundeliegenden Mono-mers und der Additive in der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 positiv gelistet und zu-gelassen zur Verwendung in Polymeren in Kontakt mit Lebensmitteln, für die das Lebensmittelsimulanz A (Ethanol 10 Vol.-%) festgelegt ist. Es sind der einschränkende Migrationsgrenzwert von 0.05 mg/kg Cycloocten sowie die Migrationsgenzwerte für die Additive am fertigen Bedarfsgegen-stand einzuhalten.

Für VESTENAMER® 8012 liegt keine FDA-Zulassung vor.

Toxikologische EigenschaftenVESTENAMER® besitzt einen LD50 Wert von >12.500 mg/kg in Ratten (oral). Das Polyoctenamer verursacht keine Irritationen der Haut oder Augen. Bei Ratten zeigt die orale Aufnahme von bis zu 4.000 mg/kg Körpergewicht über 90 Tage keine toxi-schen Effekte. Ebenfalls treten im Ames Test an Salmonella typhimurium (in vitro) und im Mikrokerntest (in vivo) an Mäusen mit VESTENAMER® keine mutagenen Veränderungen auf. Für weiterführende Informationen und spezielle Anfragen wenden Sie sich bitte an den angegebenen Kontakt.

Sicherheit und Umweltverträglichkeit VESTENAMER® ist ein wasserunlösliches, festes Polymer, das unter Umweltbedin-gungen keine nachteiligen Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere oder Mikroorganismen erwarten lässt. Es ist ungiftig, nicht kenn-zeichnungspflichtig im Sinne der Gefahr-stoffverordnung und nicht wasserge-fährdend. Eine Entsorgung kann – unter Beachtung der örtlichen Behörden-vorschriften – durch Deponieren oder Verbrennen wie bei Hausmüll erfolgen. Unser Kundenservicecenter stellt Ihnen auf Wunsch ein EG-Sicherheitsdatenblatt zur Verfügung, dem Sie weitere Informa-tionen entnehmen können.

Bei sachgemäßer Verarbeitung von VESTENAMER® entstehen keine gefähr-lichen Nebenprodukte, unabhängig davon sollte man jedoch für eine ausreichende Belüftung und Absaugung der Arbeits-räume sorgen.

BrennbarkeitBei Massetemperaturen größer als 250 bis 300 °C entstehen während der Verarbei-tung brennbare Gase. Die Verbrennung bei ausreichender Luftzufuhr liefert Kohlen-monoxid, Kohlendioxid und Wasser. Da das Spektrum der Crack- und Verbrennungs-produkte stark von den jeweiligen Brand-bedingungen abhängig ist, können hier keine generellen Aussagen gemacht werden.

Evonik Industries AGHigh Performance Polymers45764 MarlDeutschlandtelefon +49 2365 49-9878evonik-hp@evonik.comwww.vestenamer.dewww.evonik.de

KontaktDr. Peter Hannentelefon +49 2365 49-5316peter.hannen@evonik.com

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Unsere Informationen entsprechen unseren heutigen Kenntnissen und Erfahrungen nach unserem besten Wissen. Wir geben sie jedoch ohne Verbindlichkeit weiter. Änderungen im Rahmen des tech-nischen Fortschritts und der betrieblichen Weiterentwicklung bleiben vorbehalten. Unsere Informationen beschreiben lediglich die Beschaffenheit unserer Produkte und Leistungen und stellen keine Garantien dar. Der Abnehmer ist von einer sorgfältigen Prüfung der Funktionen bzw. Anwendungs-möglichkeiten der Produkte durch dafür qualifiziertesPersonalnichtbefreit.Diesgilt auch hinsichtlich der Wahrung von Schutzrechten Dritter. Die Erwähnung von Handelsnamen anderer Unternehmen ist keine Empfehlung und schließt die Ver-wendung anderer gleichartiger Produkte nicht aus.

VESTENAMER® ist eine registrierte Marke der Evonik Degussa GmbH