Adhesion and friction of epoxidized natural rubber vulcanizates

¹ Equipe de Recherche de Mécanique des Surfaces, Centre National de la Recherche Scientifique, LCPC; 58, boulevard Lefebvre, 75732 Paris Cedex 15, France.
² Tun Abdul Razak Laboratory, Malaysian Rubber Producers’ Research Association, Brickendonbury, Hertford SG 13 8NL, United Kingdom.

Abstract

Natural rubber can be epoxidized to any desired level so that a range of properties is obtainable. We report studies of the adhesion and friction of several grades of epoxidized natural rubber vulcanizates. An aim was to see how the variation in glass transition temperature afforded by different degrees of epoxidation bears upon frictional behaviour and whether data could be transformed by using the WLF equation.

Measurements of adhesion were against individual glass lenses. Measurements of static and sliding friction were against glass lenses and on tracks of wavy-surfaced glass (array of lenslets). The results show that the tribological response of epoxidized grades broadly varies according to their glass transition temperature and the contact area between solid surfaces. Additional adhesion sometimes was manifest that accords with the “polar” nature of the rubber.

Résumé

Le caoutchouc naturel peut être époxydé autant qu’on le désire, de manière à obtenir des propriétés variées. On décrit l’étude de l’adhésion et du frottement de plusieurs nuances de caoutchouc naturel vulcanisé. On cherche à établir le lien entre le comportement au frottement et les variations de la température de transition vitreuse entraînées par des taux divers d’époxydation, et si l’emploi de l’équation de WLF permet de transformer les données.

Les mesures d’adhésion sont faites sur des lentilles de verre isolées. Les mesures de frottement statique et glissant sont faites sur des lentilles de verre, et sur des trajets de surfaces ondulées (assemblages de petites lentilles). Les résultats montrent que la réponse tribologique des nuances époxydées varie en gros comme leur température de transition vitreuse, et la surface de contact entre surfaces solides. Une adhérence additionnelle est parfois manifeste, en accord avec la nature « polaire » du caoutchouc.