Opracowanie metody wytwarzania kompozytów kauczukowych z dodatkiem grafenu

• Autorzy: Kowalczyk Dominik , Ostaszewska Urszula , Dębek Cezary , Pawłowska Urszula

Warianty tytułu

EN

Development of a method of producing rubber composites with addition of graphene

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem prowadzonych badań było opracowanie technologii wytwarzania kompozytów elastomerowo-grafenowych do produkcji uszczelnień, mających na celu obniżenie współczynnika tarcia i poprawę trwałości elementów. Ponadto uszczelnienia powinny zapewniać efektywną pracę w określonych przez użytkowników (przede wszystkim producentów uzbrojenia i sprzętu lotniczego) warunkach eksploatacji lub spełnienie norm europejskich. W badaniach zastosowano mieszanki kauczukowe, używane do wytwarzania uszczelnień połączeń ruchomych zmodyfikowane przez wprowadzenie grafenu. Przedstawiono wyniki prac badawczych i technologicznych dotyczących: • wyboru najlepszego typu/rodzaju grafenu płatkowego do zastosowania go w kompozytach elastomerowych, • opracowania sposobu wprowadzania grafenu do mieszanki kauczukowej, • optymalizacji ilości grafenu w kompozycie w celu uzyskania najlepszych właściwości funkcjonalnych gumy, • wytworzenia uszczelnień z opracowanych materiałów a następnie przeprowadzenie testów u użytkowników. Nowe wyroby wytworzone w tym projekcie charakteryzują się wydłużonym czasem eksploatacji (rzadsze naprawy i remonty). W montażu niektórych detali można wyeliminować czynnik smarujący, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa użytkowania sprzętu w wyniku zwiększenia jego niezawodności. Nowe uszczelnienia mogą wpłynąć na udoskonalenie konstrukcji i przyczynią się do oszczędności energii i ochrony środowiska.

EN

The aim of the research was to develop the technology of preparation of elastomeric-graphene composites to produce seals, aimed to reduce the friction coefficient and improve the durability of elements. In addition, the seals should ensure effective operation under specified by the users (mainly manufacturers of weaponry and aircraft equipment) operating conditions or to comply with European Standards. Rubber blends were used in the tests, applied in the production of movable coupling seals and modified by the addition of graphene. The results of research and technological development are presented: • selection of the best type of graphene to be used in elastomeric composites, • develop a method of graphene application to the composite, • optimize the amount of graphene in the composite to obtain the best functional properties of rubber, • production of seals from developed materials, and then carrying out tests at the users’ level. New products manufactured as a result of this project are characterized by extended operational lifetimes (less frequent repairs and maintenance). In the assembly of some details it is possible to eliminate the lubricating agent, at the same time increasing the safety of the equipment and increasing its reliability. New seals can improve design and save energy and protect the environment.

Słowa kluczowe

PL

elastomery; uszczelnienia; grafen; kompozyty kauczukowe

EN

elastomers; seals; graphene; rubber composites

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 24, nr 2
• Strony: 79--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kowalczyk Dominik

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy w Piastowie, ul. Harcerska 30, 05 820 Piastów

autor

Ostaszewska Urszula

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy w Piastowie, ul. Harcerska 30, 05 820 Piastów

autor

Dębek Cezary

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy w Piastowie, ul. Harcerska 30, 05 820 Piastów

autor

Pawłowska Urszula

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy w Piastowie, ul. Harcerska 30, 05 820 Piastów

Bibliografia

• 1. Jagielski J., Ostaszewska U., Koziński R., Hassa-Żałoba A., Romaniec M., Kurpaska L., Kosińska A., Grambole D., Jóźwik I. (2016). Surface and Coatings Technology, 2016, 306, 176–180.
• 2. Jagielski J., Kosińska A., Ostaszewska U., Romaniec M., Kurpaska L., Jóźwik I. Ion-irradiated butadiene acrylonitrile rubber reinforced with graphene filler. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2018, 435, 323–326.
• 3. Kosinska A., Jagielski J., Ostaszewska U., Wyszkowska E., Clozel M., Kurpaska L., Romaniec M., Nuclear Inst. and Methods in Physics Research B 2019, 443, 15–18.
• 4. Xue Ch., Gao H., Hu Y., Hu G., Polymer Testing, 2020, 87, 106509.
• 5. Wilk J., Smusz R., Filip R., Chmiel G., Bednarczyk T., Scientific Reports 2020, 10, 15533

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).