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Scission, cross-linking, and physical relaxation during thermal degradation of elastomers

  • Elastomers are susceptible to chemical ageing, i.e., scission and cross-linking, at high temperatures. This thermally driven ageing process affects their mechanical properties and leads to limited operating time. Continuous and intermittent stress Relaxation measurements were conducted on ethylene propylene diene rubber (EPDM) and hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) samples for different ageing times and an ageing temperature of 125 °C. The contributions of chain scission and cross-linking were analysed for both materials at different ageing states, elucidating the respective ageing mechanisms. Furthermore, compression set experiments were performed under various test conditions. Adopting the two-network model, compression set values were calculated and compared to the measured data. The additional effect of physical processes to scission and cross-linking during a long-term thermal exposure is quantified through the compression set analysis. The characteristic times relativeElastomers are susceptible to chemical ageing, i.e., scission and cross-linking, at high temperatures. This thermally driven ageing process affects their mechanical properties and leads to limited operating time. Continuous and intermittent stress Relaxation measurements were conducted on ethylene propylene diene rubber (EPDM) and hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) samples for different ageing times and an ageing temperature of 125 °C. The contributions of chain scission and cross-linking were analysed for both materials at different ageing states, elucidating the respective ageing mechanisms. Furthermore, compression set experiments were performed under various test conditions. Adopting the two-network model, compression set values were calculated and compared to the measured data. The additional effect of physical processes to scission and cross-linking during a long-term thermal exposure is quantified through the compression set analysis. The characteristic times relative to the degradation processes are also determined.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Maha Zaghdoudi, Anja KömmlingORCiD, Matthias JaunichORCiD, Dietmar Wolff
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Polymers
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Jahrgang/Band:11
Ausgabe/Heft:8
Erste Seite:1280, 1
Letzte Seite:12
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Ageing; Compression set; Cross-linking; Physical relaxation; Scission
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Kerntechnische Entsorgung
Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.3390/polym11081280
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-486091
ISSN:2073-4360
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:02.08.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:09.08.2019
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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