Wpływ aerożelu na właściwości wulkanizatów kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (NBR)

• Autorzy: Magryta J.

Warianty tytułu

EN

Effect of aerogel on the properties of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) vulcanizates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ dodatku handlowego aerożelu krzemionkowego na właściwości mechaniczne wulkanizatów kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (NBR). Sporządzono dwie serie mieszanek kauczukowych (NBR 1 i NBR 2) napełnionych krzemionką i aerożelem w ilości, odpowiednio, 70 lub 76 cz. mas. napełniacza na 100 cz. mas. kauczuku, przy czym mieszanka NBR 1 zawierała ponadto żywicę nowolakową (50 phr). Aerożel wprowadzano do mieszanek kauczukowych w typowy sposób, stosowany w przemyśle gumowym. Mimo bardzo dużej w porównaniu z krzemionką powierzchni właściwej aerożelu uzyskane wzmocnienie wulkanizatów było znacznie mniejsze od oczekiwanego. Obserwowano niewielkie zmiany twardości i wytrzymałości na rozciąganie, a charakter tych zmian zależał od obecności żywicy nowolakowej w mieszance kauczukowej. Zastąpienie krzemionki aerożelem powodowało wzrost elastyczności przy odbiciu oraz zmniejszenie kąta stratności. Zmiany modułu dynamicznego były stosunkowo niewielkie i również zależne od obecności żywicy nowolakowej w mieszance. Porównywalne wartości gęstości wulkanizatów badanych mieszanek kauczukowych z udziałem aerożelu lub krzemionki mogą świadczyć o tym, że część porowatej struktury aerożelu uległa zniszczeniu w trakcie procesu przygotowania mieszanek kauczukowych i próbek wulkanizatów.

EN

The effect of the addition of commercial silica aerogel (Table 1) on the mechanical properties of peroxide cured acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) was studied. Two series of rubber compounds (NBR 1 and NBR 2) were prepared, filled respectively with silica (70 phr) and aerogel (76 phr), additionally NBR 1 contained novolak resin (50 phr). The aerogel was introduced into the rubber compound in a manner typical for fillers in rubber industry. In spite of the very large surface area of the aerogel in comparison with the silica, the reinforcing effect was significantly weaker than expected. Slight changes in the hardness and tensile strength were observed, the character of these changes was dependent on the presence of novolak resin in the rubber compound (Table 2, 3, Fig. 1). The replacement of silica by aerogel resulted in the increased impact resilience and decreased loss angle in the simple shear dynamic tests as a function of the shear amplitude (Figs. 4, 5) or the aerogel content (Figs. 8, 9). Changes in the dynamic modulus were relatively minor and dependent on the presence of novolak resin in the rubber compound (Figs. 6, 7, 10, 11). The comparable density values for the vulcanizates with the silica and the aerogel may indicate that a part of the porous structure of the aerogel was destroyed during the preparation of rubber compounds and vulcanizates.

Słowa kluczowe

PL

aerożel krzemionkowy; krzemionka; żywica nowolakowa; statyczne właściwości mechaniczne; właściwość mechaniczna dynamiczna; kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy; NBR

EN

butadiene-acrylonitrile rubber NBR; silica aerogel; silica; novolak resin; static and dynamic mechanical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 2
• Strony: 117--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Magryta J.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu, Oddział Zamiejscowy Elastomerów i Technologii Gumy w Piastowie, ul. Harcerska 30, 05-820 Piastów,

Bibliografia

• 1. Niciński K.: Rubber Rev. 2007, VII—IX, 26.
• 2. Herrmann G., Nimtz F., Faulhaber H.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1996, 49 (4), 289.
• 3.Floess J. K., Field R., Rouanet S.: J. Non-Cryst. Solids 2001, 285 (1), 101.
• 4. Pojanavaraphan T., Magaraphan R.: Eur. Polym. J. 2008, 44 (7), 1968.
• 5. Pojanavaraphan T., Schiraldi D. T., Magaraphan R.: Appl. Clay Sci. 2010, 50 (2), 271.
• 6. Pojanavaraphan T., Liu L., Ceylan D., Okay O. i in.: Macromolecules 2011, 44 (4), 923.
• 7. Magryta J.: Elastomery 2011, 15 (1), 10.
• 8. Młoźniak D., Magryta J.: Elastomery 2004, 8 (3), 18.
• 9. Magryta J.: Polimery 1977, 22, 271.
• 10. Magryta J.: Elastomery 2006, 10 (1), 25.
• 11. Dębek C., Magryta J.: Polimery 2010, 55, 201.
• 12. Potocki K.: Elastomery 2009, 13 (1), 12.
• 13. Magryta J., Dêbek C., Dêbek D.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 99 (5), 2010.
• 14. Magryta J.: Macromol. Symp. 2005, 221 (1), 197.
• 15. Magryta J., Gaczyñski R.: Eur. Polym. J. 1983, 19, 205.
• 16.Payne A. R.: J. Appl. Polym. Sci. 1965, 9, 2273.
• 17. Wang M.-J.: Rubber Chem. Technol. 1998, 71, 520.