Sieciowanie i degradacja uwodornionego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego pod wpływem promieniowania elektronowego. Wpływ zawartości związanego akrylonitrylu

• Autorzy: Bik J. M. , Głuszewski W. , Rzymski W. M. , Zagórski Z. P.

Warianty tytułu

EN

Degradation of electron beam irradiated hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber. Influence of bounded acrylonitrile content

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ polarności uwodornionego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (HNBR) na procesy jego sieciowania i degradacji radiacyjnej. Różniące się zawartością (34, 39, 43 % mas.) związanego akrylonitrylu (AN) próbki HNBR (odpowiednio oznaczone symbolami H34, H39 i H43) poddano działaniu promieniowania elektronowego o mocy 10 MeV dawką od 20 do 300 kGy. Oznaczono stałe elastyczności Mooney'a-Rivlina (2C1N), zawartość zolu (S), wydajność sieciowania radiacyjnego (E) oraz dawkę żelowania (Dg). Stwierdzono, że HNBR ulega sieciowaniu radiacyjnemu, a gęstość jego sieci przestrzennej jest wprost proporcjonalna do dawki (D). Zawartość związanego AN nie wpływa na procesy sieciowania i degradacji badanych HNBR. Wykorzystując równanie Charlesby'ego-Pinnera [równanie (3)] wyznaczono stosunek aktów degradacji (p) do aktów sieciowania (q) i stwierdzono, że procesom sieciowania radiacyjnego HNBR towarzyszy umiarkowana degradacja łańcuchów (p/q = 0,05-0,10), zachodząca prawdopodobnie wg mechanizmu rozpadu b [równanie (4)]. Metodą spektroskopii z całkowitym wewnętrznym odbiciem promieniowania podczerwonego (IRS) określono względną intensywność pasma absorpcji przy 810 cm-1 odpowiadającego końcowym ugrupowaniom >C=CH2.

EN

Influence of polarity of hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber (HNBR) on its crosslinking and radiation degradation was investigated. HNBR samples differing in bounded acrylonitrile (AN) content (34, 39 or 43 wt. %) (denoted with the symbols H34, H39 and H43, respectively) (Table 1) were irradiated with 10 MeV electron beam. Doses varied from 20 to 300 kGy. The following properties have been determined: Mooney-Rivlin elasticity constant (2C1N - Fig. 2), sol content (S - Fig. 3 and 4), radiation crosslinking efficiency (E) and gel dose (Dg) (Table 2). It was found HNBR undergoes radiation crosslinking and its network density is directly proportional to the dose (D). Bounded acrylonitrile content does not influence the processes of HNBR crosslinking and degradation. Ratio of scission acts (p) and crosslinking acts (q) has been determined using Charlesby-Pinner equation [equation (3)]. It has been found that the process of HNBR radiation crosslinking was accompanied with moderate degradation of the chains (p/q = 0.05-0.10, Table 2) going probably according to b-scission mechanism. Relative intensity of absorption band at 810 cm-1 related to >C=CH2 end groups (Table 3) was determined by internal reflection spectroscopy (IRS).

Słowa kluczowe

PL

uwodorniony kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy; zawartość akrylonitrylu; promieniowanie elektronowe; sieciowanie; degradacja

EN

hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber; acrylonitrile content; electron radiation; crosslinking; degradation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 50, nr 4
• Strony: 266--270
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Bik J. M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Polimerów, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Głuszewski W.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

autor

Rzymski W. M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Polimerów, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Zagórski Z. P.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

Bibliografia

• 1. Pat. RFN 2 539 132 (1976); CA 1977, 87, 168 798m.
• 2. Mirza J., Schön N., Thörmer J.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1986, 39, 615.
• 3. Rzymski W. M., Srogosz A.: Elastomery 1996, 1, nr 1, 11.
• 4. Rzymski W. M.: Polimery 1999, 44, 505.
• 5. Rzymski W. M., Wolska B., Balicki T.: Macromol. Symp. 2003, 194, 213.
• 6. Casper R., Rohde E.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1988, 41, 541.
• 7. Nippon Zeon Company Ltd., „Zetpol — Product Guide”, prospekt firmowy, 1999.
• 8. Rzymski W. M., Wolska B.: „HNBR — materiał Hi-Tech. Budowa, właściwości i zastosowanie” w: „Materiały polimerowe i ich przetwórstwo” (red. Koszkul J.), Wyd. Polit. Częstochowskiej, Częstochowa 2000, str. 41—50.
• 9. Rzymski W. M., Wolska B., Krawczyk I.: „Sieciowanie uwodornionego kauczuku nitrylowego. II. Wpływ bis-2-etyloheksyloditiofosforanu cynku” w: „Postęp w przetwórstwie materiałów polimerowych” (red. Koszkul J.), Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2002, str. 104—111.
• 10. Rzymski W. M., Wolska B., Sobieniak A., Wojtczak E.: „Sieciowanie uwodornionego kauczuku nitrylowego. I. Działanie siarczków tetraalkilotiuramu”, ibid [9], str. 95—103.
• 11. Mezger M., Eisele U., Rohde E.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1991, 44, 341.
• 12. Singha N. K., Bhattacharjee S., Sivaram S.: Rubber Chem. Technol. 1997, 70, 310.
• 13. Mezger M., Eisele U., Rohde E.: Rubber Chem. Technol. 1991, 201, nr 2, 25.
• 14. Zagórski Z. P.: PTJ 2000, 43, nr 4, 2.
• 15. Żuchowska E.: Polimery 1997, 42, 182.
• 16. Zagórski Z. P.: Polimery 1997, 42, 141.
• 17. Zagórski Z. P.: Radiat. Phys. Chem. 2002, 63, 9.
• 18. Bik J., Głuszewski W., Rzymski W. M., Zagórski Z. P.: Radiat. Phys. Chem. 2003, 67, 241.
• 19. Bik J., Smejda A., Wolska B., Rzymski W. M., Głuszewski W., Zagórski Z. P.: „Radiacyjne sieciowanie uwodornionego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego”, ibid [9], str. 298—306.
• 20. Bik J., Głuszewski W., Rzymski W. M., Zagórski Z. P.: Kautsch. Gummi Kunstst. 2004, 57, 651.
• 21. Rzymski W. M., Jentzsch J., Srogosz A.: Plaste Kautschuk 1994, 41, 19.
• 22. Pangelinan A. B., McCullough R. L., Kelly M. J.: Composites 1999, 30(A), 67.
• 23. Charlesby A., Pinner S. H.: Proc. Roy. Soc. Londyn 1959, A249, 637.
• 24. Spisakova N., Ratzsch M., Reichett N.: J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem. 2000, 137, 15.
• 25. Zieliński W., Rajca A.: „Metody spektroskopowe i ich zastosowanie w analizie związków organicznych”, WNT, Warszawa 1985, str. 328.