Na rynku dostępnych jest wiele wyrobów, w których kauczuk silikonowy jest połączony z tworzywami termoplastycznymi (np. słuchawki prysznicowe, koperty zegarków, komponenty motoryzacyjne, czy wspomniane na początku artykułu maszynki do golenia i szczoteczki do zębów). Wyroby tego typu są formowane techniką wtrysku dwukomponentowego (2K). W tym przypadku wykorzystuje się ciekłe kauczuki silikonowe (LSR), które mogą przyjmować wiele atrakcyjnych kolorów, nie wymagają stosowania wysokich ciśnień podczas przetwórstwa i charakteryzują się krótkim czasem sieciowania w porównaniu z klasycznymi elastomerami. Oprócz LSR w tego typu wyrobach stosuje się elastomery termoplastyczne (TPE), kolokwialnie mówiąc - materiały gumopodobne, np. kopolimery blokowe styren-etylen-butadien-styren (SEBS), z których wytwarza się chociażby przyjemne w dotyku uchwyty i rękojeści narzędzi zapewniające doskonałe właściwości antypoślizgowe oraz odporne na smary i oleje.
Zagadnienia związane z wytwarzaniem artykułów zawierających połączenia klasycznych kauczuków z termoplastami wciąż stanowią obszar badań. Interesujące prace w tym zakresie prowadzili w ostatnim czasie naukowcy belgijscy. Badali oni proces dwukomponentowego formowania wtryskowego kauczuku EPDM z wysokogęstościowym polietylenem (HDPE) i kauczuku akrylowo-nitrylowego (NBR) z terpolimerem akrylonitryl-butadien-styren (ABS). Wszystko wskazuje na to, że jeśli będzie można dokładnie kontrolować temperaturę na styku wtryskiwanych materiałów, to możliwa będzie również optymalizacja pozo-stałych parametrów procesu. Tym samym można będzie tą techniką uzyskiwać dobrej jakości wyroby, a przed przetwórcami gumy otworzą się nowe możliwości.
Karol Niciński
Źródła
Huynh-Tran Ch., Nelson Ch.J., Nguyen H.X., Rim P.B., Mehta V., Tire Fabric Compositions and Methods of Production Thereof,
pat. US 2003/0166743 A1
Dick J.S., Rader Ch.P., Raw materials Supply Chain for Rubber Products. Overview of the Global Use of Raw Materials, Polymers, Compounding Ingredients, and Chemical Intermediates, Hanser Publishers, Monachium 2014, ISBN 978-1-56990-537-1
Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung, DITF: Replacement Of Toxic Chemicals In The Manufacture Of Tires And Conveyor Belts, https://www.textileworld.com/textile-world/nonwovens-technical-textiles/2022/04/replacement-of-toxic-chemicals-in-the-manufacture-of-tires-and-conveyor-belts/, publ. 07.04.2021 [dostęp: 16.12.2022]
Pruyn R., Rubber-to-Plastic Bonded Assemblies: Design and Manufacturing Considerations, https://rubber-group.com/2020/06/rubber-to-plastic-bonded-assemblies/, publ. 26.06.2020 [dostęp: 18.12.2022]
Goodship V., Love J.C., Multi-Material Injection Moulding,
Rapra Rev. Rep. 13(1) 2022
Crowther B. (Ed.), The Handbook of Rubber Bonding (revised Edition), Shawbury 2003, Rapra Technology Ltd.,
ISBN: 1-85957-394-0
Gross B., Practical Guide to Adhesive Bonding of Small Engineering Plastic and Rubber Parts, Shawbury 2010, Smithers Rapra, ISBN: 978-1-84735-140-8
Bex G.J., Desplentere F., De Keyzer J., et al., Two-component injection moulding of thermoset rubber in combination with thermoplastics by thermally separated mould cavities and rapid heat cycling, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 92, 2599–2607 (2017). https://doi.org/10.1007/s00170-017-0341-y
Bex G.J., Six W., Laing B., et al., Effect of process parameters on the adhesion strength in two-component injection molding of thermoset rubbers and thermoplastics, J. Appl. Polym. Sci. 135(29), 46495 (2018), https://doi.org/10.1002/app.46495
Laing B., De Keyzer J., Seveno D., Van Bael A., Effect of co-agents on adhesion between peroxide cured ethylene–propylene–diene monomer and thermoplastics in two-component injection molding, J. Appl. Polym. Sci. 137 (9) 48414 920219),
https://doi.org/10.1002/app.48414
