Mechanical and thermo-mechanical properties of natural rubber composites filled with submicron and nano-sized silica particles and prepared using glycolysate as a plasticizer

• Autorzy: Włoch M. , Kosiorek P. , Błażek K. , Datta J.

Warianty tytułu

PL

Właściwości mechaniczne i termomechaniczne kompozytów kauczuku naturalnego z krzemionką submikronową i nanokrzemionką, otrzymanych z użyciem glikolizatu poliuretanowego jako plastyfikatora

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main aim of this work was to examine the selected mechanical and thermo-mechanical properties of natural rubber/silica composites prepared using glycolysate as a plasticizer. Prepared composites contained different amounts of submicron- (10, 15, 20 or 25 pphr) or nano-particles (0.5, 0.75, 1.0 or 1.25 pphr). The tensile properties, tear resistance, hardness, abrasion resistance and resilience of prepared materials were determined. In addition, the thermo-mechanical properties (by Dynamic Mechanical Thermal Analysis) were determined for the samples characterized by the highest content of particulate filler. All results were compared with properties of reference samples (without silica particles).

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wybranych właściwości mechanicznych oraz termomechanicznych kompozytów na osnowie kauczuku naturalnego, otrzymanych z użyciem glikolizatu poliuretanowego jako plastyfikatora. Kompozyty zawierały różne ilości submikronowej krzemionki (10, 15, 20 i 25 cz. mas. napełniacza na 100 cz. mas. kauczuku naturalnego) lub nanokrzemionki (0,5, 0,75, 1,0 i 1,25 cz. mas. napełniacza na 100 cz. mas. kauczuku naturalnego). Zbadano właściwości próbek wulkanizatów w statycznej próbie rozciągania, wytrzymałość na rozdzieranie, twardość, odbojność oraz ścieralność. Ponadto metodą DMA określono właściwości termomechaniczne kompozytów zawierających największą ilość napełniaczy. Otrzymane wyniki porównano z wynikami uzyskanymi dla wulkanizatu referencyjnego niezawierającego napełniaczy krzemionkowych.

Słowa kluczowe

EN

natural rubber; composites; submicron-sized silica; nano-sized silica; mechanical properties; dynamic mechanical properties; polyurethane glycolysate

PL

kauczuk naturalny; kompozyty; submikronowe cząstki krzemionki; nanocząstki krzemionki; właściwości mechaniczne; właściwości mechaniczne dynamiczne; glikolizat poliuretanowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 21, nr 2
• Strony: 75--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Włoch M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Polimerów, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Kosiorek P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Polimerów, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Błażek K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Polimerów, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Datta J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Polimerów, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk
• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy, ul. Harcerska 30, 05-820 Piastów

Bibliografia

• 1. Guma. Poradnik inżyniera i technika, WNT, Warszawa 1981.
• 2. Poradnik technologa gumy, IPGum „STOMIL”, Piastow 2003.
• 3. Ogólna technologia gumy, WNT, Warszawa 1972.
• 4. Wang M.J., Rubber Chemistry and Technology, 1998, 71, 520–589.
• 5. Bokobza L., Macromolecular Materials and Engineering, 2004, 289, 607–621.
• 6. Ansarifar A., Wang L., Ellis R.J., Kirtley S.P., Riyazuddin N., Journal of Applied Polymer Science, 2007, 105, 322–332.
• 7. Rattanasom N., Prasertsri S., Ruangritnumchai T., Polymer Testing, 2009, 28, 8–12.
• 8. Yang J., Tian M., Jia Q.X., Zhang L.Q., Li X.L., Journal of Applied Polymer Science, 2006, 102, 4007–4015.
• 9. Orefice R.L., Hench L.L., Bennan A.B., Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 2001, 23, 1–8.
• 10. Idrus S.S., Ismail H., Palaniandy S., Polymer Testing, 2011, 30, 251–259.
• 11. Kanking S., Niltui P., Wimolmala E., Sombatsompop N., Materials and Design, 2012, 41, 74 82.
• 12. Ahmed K., Nizami S.S., Riza N.Z., Journal of Advanced Research, 2014, 5, 165–173.
• 13. Prasertsri S., Rattanasom N., Polymer Testing, 2011, 30, 515–526.
• 14. Thongsang S., Sombatsompop N., Journal of Macromolecular Science, Part B Physics, 2007, 46, 825–840.
• 15. Datta J., Kopczyńska P., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2016, 46, 905–946.
• 16. Prociak A., Ryszkowska J., Rokicki G. (Ed.), Materiały Poliuretanowe, PWN, Warszawa 2014.
• 17. Polyurethane (PU) Market Analysis by Product (Rigid Foam, Flexible Foam, Coatings, Adhesives & Sealants, Elastomers), by End-use (Furniture and Interiors, Construction, Electronics & Appliances, Automotive, Footwear, Packaging) and Segment Forecasts to 2020, Grand View Research, United States 2014.
• 18. Datta J., Rohn M., Polimery, 2007, 52, 7-8, 579–582.
• 19. Datta J., Rohn M., Polimery, 2007, 52, 9, 627–633.
• 20. Molero C., de Lucas A., Romero F., Rodriguez J.F., Journal of Material Cycles and Waste Management,2009, 11, 130–132.
• 21. Datta J., Haponiuk J.T., Journal of Elastomers and Plastics, 2011, 43, 529–541.
• 22. Datta J., Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2012, 109, 517–520.
• 23. Datta J., Pasternak S., Polimery, 2005, 50, 352–357.
• 24. Molero C., de Lucas A., Rodriguez J.F., Polymer Degradation and Stability 2006, 91(2) 221–228.
• 25. H. Beneš H., Rosner J., Holler P., Synkova H., Kotek J., Horak Z., Polymers for Advanced Technologies, 2007, 18, 149–156.
• 26. Datta J., Parcheta P., Surowka J., Industrial Crops and Products, 2017, 95, 675–685.
• 27. Datta J., Kosiorek P., Włoch M., Iranian Polymer Journal, 2016, 25, 1021–1035.
• 28. Pinto D., Bernardo L., Amaro A., Lopes S., Construction and Building Materials, 2015, 95, 596–524.
• 29. Hanemann T., Szabo D.V., Materials, 2010, 3, 3468–3517.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).