Wpływ glinokrzemianów warstwowych na właściwości barierowe kauczuku butylowego

• Autorzy: Krzemińska S. , Rzymski W. M.

Warianty tytułu

EN

Effect of layered aluminosilicates on the barrier properties of butyl rubber

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ rodzaju i ilości nanonapełniaczy warstwowych modyfikowanych bentonitów Nanofil 15 oraz nowych produktów krajowych: Nanobent ZR1 i Nanobent ZR2 na przenikanie polarnego octanu butylu i niepolarnego cykloheksanu przez kompozyty usieciowanego kauczuku butylowego (IIR) — niepolarnego elastomeru specjalnego. Właściwości barierowe oceniano na podstawie czasu przebicia (tp) próbki usieciowanego elastomeru przez ciecz. Wszystkie zastosowane napełniacze wyraźnie zwiększają wytrzymałość na rozciąganie (TSb) usieciowanego IIR. Nie stwierdzono natomiast wpływu użytych nanonapełniaczy na zwiększenie relatywnie krótkiego czasu przebicia (tp = 18—22 min) wulkanizatów IIR przez cykloheksan — rozpuszczalnik o zbliżonej polarności i dużym podobieństwie termodynamicznym do kauczuku, nawet w przypadku zwiększonej do 10 cz. mas. ilości Nanobentu ZR1. Czas przebicia przez polarny octan butylu usieciowanego IIR, zawierającego 5 cz. mas. nanonapełniacza Nanobent ZR1, Nanofil 15 lub sadzy HAF wynosił tp = 139—152 min i jest statystycznie taki, jak czas przebicia wulkanizatu bez napełniacza (tp = 140 min). Wprowadzenie do kauczuku IIR 5 cz. mas. nanonapełniacza Nanobent ZR2 spowodowało zwiększenie o ok. 15 % czasu przebicia przez tę ciecz. Korzystny wpływ nanonapełniacza Nanobent ZR1 na zwiększenie czasu przebicia przez polarny octan butylu obserwuje się dopiero w przypadku zawartości napełniacza równej 7,5 lub 10 cz. mas.

EN

The effect of the type and amount of layered nanofillers (modified bentonites Nanofil 15 as well as new domestic products Nanobent ZR1 and Nanobent ZR2; Table 1.) on the permeation of polar butyl acetate and non-polar cyclohexane through composites of cross-linked butyl rubber (IIR), non-polar special elastomer, was studied. The barrier properties were assessed on the basis of breakthrough time (tp) of the liquid through the cured elastomer sample. Every filler used considerably increased the tensile strength (TSb) of cured IIR (Tables 2, 3.). However, no effect of nanofiller was found on the increase in relatively short breakthrough time (tp = 18 — 22 min) of cyclohexane — a solvent with similar polarity and high thermodynamic affinity to the rubber (Fig. 1) — through IIR vulcanizates, even when the amount of Nanobent ZR1 was increased to 10 wt. % (Fig. 3). The breakthrough time of cross-linked IIR containing 5 phr (weight parts per 100 parts of IIR) Nanobent ZR1, Nanofil 15, or HAF carbon black against polar butyl acetate was in the range of tp = 139—152 min and was statistically the same as the breakthrough time for non-filled vulcanizate (tp = 140 min). The addition of 5 phr nanofiller Nanobent ZR2 to IIR rubber gave an increase of about 15 % in the breakthrough time for this liquid (Fig. 2). A favourable effect of the nanofiller Nanobent ZR1 on the increase in breakthrough time for polar butyl acetate was observed only at 7.5 or 10 phr filler content (Fig. 3).

Słowa kluczowe

PL

kauczuk butylowy; nanonapełniacze; glinokrzemiany warstwowe; materiały barierowe; przenikanie substancji chemicznych; odzież ochronna

EN

butyl rubber; nanofillers; layered aluminosilicates; barrier materials; permeation of chemicals; protective clothing

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 7-8
• Strony: 551--557
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Krzemińska S.

autor

Rzymski W. M.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy—Państwowy Instytut Badawczy (CIOP-PIB), Zakład Ochron Osobistych, ul. Wierzbowa 48, 90-130 Łódź,

Bibliografia

• 1. Zaborski M., Kunert A. w: „Elastomery i przemysł gumowy” (red. Parasiewicz W., Rzymski W. M.), Inst. Przem. Gum. „STOMIL” Piastów—£ódŸ 2006, str. 229—246.
• 2. Pinnavaia T. J., Beall G. W.: „Polymer — Clay nanocomposites”, Chichester, Wiley Series in Polymer Science, Casula Australia 1997, str. 207—222, 267—285.
• 3. Gołębiewski J.: Przem. Chem. 2004, 83(1), 15.
• 4. Krzemińska S., Rzymski W. M.: „Barrier properties of hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber vulcanizates expose to organic solvents”, 4th European Conference on Protective Clothing (ECPC) and NOKEBETEF 9 „Performance and Protection”, Papendal, Holandia 2009, str. 50.
• 5. Spasówka E., Rudnik E., Kijeñski J.: Polimery 2006, 51, 617.
• 6. Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H.: „Polymer nanocomposites containing modified smectites”, European Conference E-MRS Fall Meeting, Warszawa 2006, str. 105.
• 7. Mai Y.-W., Yu Z.-Z.: „Polymer nanocomposites”,Woodhead Publishing Ltd., Cambridge, Wielka Brytania 2006, str. 297—321.
• 8. Almquist C. B., Hwang S. T.: J. Membr. Sci. 1999, 153(1—3), 57.
• 9. Stephen R., Ranganathaiah C., Varghese S., Joseph K., Thomas S.: Polymer 2006, 47, 858.
• 10. Takahashi S., Golberg H. A., Feeney C. A., Karim D. P., Farrel M., O’Leary K., Paul D. R.: Polymer 2006, 47, 3083.
• 11. Unnikrishnan G., Thomas S.: Polymer 1996, 37(13), 2687.
• 12. Dubey V., Rao N. B. S. N., Maiti S. N., Gupta A. K.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69, 503.
• 13. El-Tantawy F.: Polym. Degrad. Stabil. 2001, 73, 289.
• 14. Krzemińska S.: Bezpieczeństwo Pracy 2011, 7—8, 32.
• 15. Takahashi S., Golberg H. A., Feeney C. A., Karim D. P., Farrel M., O’Leary K., Paul D. R.: Polymer 2006, 47, 3083.
• 16. Dubey V., Rao N. B. S. N., Maiti S. N., Gupta A. K.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69, 503.
• 17. El-Tantawy F.: Polym. Degrad. Stabil. 2001, 73, 289.
• 18. Krzemińska S., Rzymski W. M.: J. Phys.: Conf. Ser. 2009, 146, 012007 (6 pp).
• 19. Krzemińska S., Rzymski W. M.: Mater. Sci. Poland 2011, 29(4), 285—291; DOI: 10.2478/s13536-011-0046-0.
• 20. Kostrzewski P., Gromiec J. P.: „Methodological recommendations for assessment of working environment in case of exposure to organic solvents absorbed by inhalation and through the skin”, Institute of Labour Medicine, £ódŸ 2000, str. 5—12.
• 21. Vermeulen R., Kromhout H., Bruynzeel D. P., de Boere. M., Brunekreef B.: Epidemiology 2001, 11, 350.
• 22. Barton A. F. M.: Chem. Rev. 1975, 75(6), 751.
• 23. Krzemińska S., Rzymski W. M.: JOSE 2011, 17(1), 41.
• 24. Krzemińska S., Rzymski W. M.: Polimery 2008, 53, 60.
• 25. Nielsen L. E.: J. Macromol. Sci. (Chem.) A 1967, 1(5), 929.