Informazioni generali

Il nerofumo è la carica principale delle gomme in quanto riesce a fornire in modo eccellente ed economico alla gomma sia rinforzo meccanico che resistenza all’abrasione. Tuttavia la sempre crescente 
  necessità di risparmio energetico hanno reso necessario pensare a mescole che tengano
 conto anche conto anche del calore che la gomma accumula nel suo esercizio.

Per ridurre lo sviluppo del calore nelle mescole nere si è passati da mescole con un ridotto quantitativo di nerofumo a mescole con nerofumo di maggiore granulometria, riducendo di contro ed in modo indesiderato la resistenza all’abrasione della mescola stessa.

La silice è nota per la sua  proprietà di accumulo di calore e per la sua resistenza all’abrasione ma il suo utilizzo al posto del nerofumo è limitatao dalla difficoltà di disperdere la silice nella mescola La silice difatti tende a raggrumarsi in blocco a causa dei legami idrogeno  funzionali sulla superficie delle particelle di silice ed ha scarsa compatibilità con le gomme idrogenate.

Il miglioramento della disperdibilità della silice è inoltre anche un grosso problema in produzione dove è tipica la difficoltà di estrusione di mescole con silice non propriamente dispersa.

Altro problema nell’uso della carica di silice è la sua acidità e la sua facilità ad accumulare umidità, queste due caratteristiche rendono  il processo di vulcanizzazione più lento e disomogeneo con una riduzione del modulo elastico della gomma finita.

Per superare questi problemi sono stati studiati agenti che possano compatibilizzare le cariche di silice o comunque le cariche che possidano terminali silanici con le gomme idrocarburiche (NBR,SBR). Il WD 40 è uno di questi agenti compatibilizzanti.

Introduzione

Il WD 40,equivalente al prodotto della Degussa Si-69, è un organosilano bifunzionale a base zolfo. E’ usato per migliorare le proprietà rinforzanti delle cariche che hanno gruppi silanici sulla superficie come ad esempio silici, silicati, cenere di silice etc contribuendo al processo di vulcanizzazione della gomma stessa.

Proprietà chimico fisiche

Nome chimico : Bis (3-Trietossi Silil Propil) Tetrasolfuro – TESPT

Colore e aspetto : liquido giallognolo
Densità : 1.1 g/cm³
Formula chimica : C₁₈H₄₂O₆S₄Si₂
Peso molecolare : 539
Punto di ebollizione: si decompone a 250 °C
Pour point : - 80 °C
Flash Point : >100 °C
Componenti volatili < 4 %
Lunghezza media di catena  3.75 %
Contenuto di zolfo 22.7 %
CAS n. 40372-72-3
Einecs n. 254-896-5
Impurezze : propiltrietossisilano,cloropropiltrietossilano, etanolo

Il prodotto è solubile negli alcoli primari, chetoni, benzene, toluene, idrocarburi clorurati, acetonitrile, dimetil formamide, dimetilsulfossido
Il prodotto non è solubile in acqua

Applicazioni

Dosaggio suggerito per 100 parte di carica :
carica di silice : 3-13 parti di WD40
cenere e talco : 0.5-1.0 parti di WD40

Usato nelle mescole funziona come compatibilizzante per i pigmenti chiari e, grazie ai suoi 4 atomi di zolfo posizionati al centro della molecola, elemento di stabilizzazione del processo di vulcanizzazione. Gli atomi di zolfo del WD40 difatti entrano in azione alla temperatura di vulcanizzazione e rimpiazzano i legami di vulcanizzazione danneggiati equilibrando la vulcanizzazione stessa. Aggiustando propriamente la mescola si hanno considerevoli miglioramenti delle caratteristiche di generazione di calore, resistenza alle fratture e al carico delle mescole*.

 I settori applicativi dove WD 40 trova applicazione sono i seguenti:

Calzaturiero

Resistenza all’abrasione
Resistenza alle rotture e tagli
Miglioramenti della durata e della flessibilità del prodotto

Rivestimenti di calandre e cilindri

Resistenza all’abrasione
Miglioramento della durata e della produttività
Miglioramento del carico sui cuscinetti
Riduzione del rigonfiamento per umidità
Riduzione del ciclo di isteresi

Articolo tecnico

Miglioramento del modulo elastico  e della durata
Riduzione del rapporto di compressione elastico (“compression set”)
Miglioramento delle proprietà dinamiche
Riduzione del rigonfiamento con solventi polari
Facilità nell’utilizzo di cariche bianche

Pneumatici

Riduzione abrasione
Miglioramento del modulo e della lavorabilità
Riduzione dell’isteresi
Miglioramento dell’adesione
Riduzione del valore di tang delta nel test di stress dinamico

Nastri trasportatori

Miglioramento dell’abrasione
Miglioramento dell’adesione ai supporti
Riduzione dei costi delle cariche
Miglioramento della flessibilità e della durata

*John T.Byers “Silane coupling agent for enhanced silica performance” – Rubber world Sept 98