Wpływ cieczy jonowych na wybrane właściwości kompozytów magnetycznych napełnionych cząstkami tlenku żelaza (Fe₃O₄) o wymiarach mikrometrycznych

• Autorzy: Masłowski M. , Strąkowska A. , Pingot M. , Zaborski M.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.117

Warianty tytułu

EN

Effect of ionic liquids on the selected properties of magnetic composites filled with micro-sized iron oxide (Fe₃O₄)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na bazie kauczuków: etylenowo-propylenowego (EPM), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) i silikonowego (MVQ) otrzymano mieszanki kauczukowe zawierające 60 phr mikrometrycznego tlenku żelaza Fe₃O₄. Zbadano wpływ dodatku cieczy jonowej z grupy soli alkiloamoniowych do takich mieszanek kauczukowych na właściwości reometryczne, gęstość usieciowania oraz wytrzymałość mechaniczną wulkanizatów. Stwierdzono, że dodatek cieczy jonowej powoduje wzrost stopnia zdyspergowania cząstek magnetytu w elastomerowym ośrodku, co prowadzi do zwiększenia momentów obrotowych w czasie sieciowania i skrócenia czasu jego trwania. Wytworzone kompozyty wykazywały większą gęstość usieciowania niż kompozyty napełnione mikrometrycznym Fe₃O₄, ale niezawierające cieczy jonowej. Zaobserwowano także polepszenie właściwości mechanicznych wulkanizatów z dodatkiem cieczy jonowych, przejawiające się zwiększeniem wartości naprężenia przy wydłużeniu 100 % oraz wytrzymałości na rozciąganie. Świadczy to o zwiększonej w wyniku dodatku cieczy jonowej aktywności cząstek napełniacza, który w warunkach większego zdyspergowania tworzył własną sieć przestrzenną, przenikającą się z siecią elastomeru i wpływającą tym samym na wytrzymałość materiału.

EN

Rubber blends based on ethylene-propylene (EPM), acrylonitrile-butadiene (NBR) and silicone (MVQ) rubbers containing 60 phr micro-sized iron oxide Fe₃O₄ were prepared. The effect of the addition of an ionic liquid selected from the group of alkylammonium salts on the rheometric properties, crosslinking density and mechanical strength of vulcanizates was studied. It was found that the ionic liquid additive increased the dispersion degree of magnetite particles in the elastomer, which leads to an increase in torque during the vulcanization and reduces the cure time. The produced vulcanizates showed higher crosslinking density than the composites filled with micro-sized magnetite Fe₃O₄ alone. Also, an improvement of mechanical properties of the vulcanizates with ionic liquid additives was observed, namely an increase in the stress at 100 % elongation and tensile strength. This indicates that the addition of ionic liquid results in an increased activity of the filler particles, which, due to their better dispersion, form their own, spacial network interpenetrating the elastomer network and influencing the material strength.

Słowa kluczowe

PL

elastomery; magnetyt; kompozyty magnetoreologiczne; ciecze jonowe; gęstość usieciowania; właściwości reometryczne; właściwości mechaniczne

EN

elastomers; magnetite; magnetorheological composites; ionic liquids; crosslinking density; rheometric properties; mechanical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 2
• Strony: 117--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Masłowski M.

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

autor

Strąkowska A.

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

autor

Pingot M.

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

autor

Zaborski M.

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

Bibliografia

• [1] LiW.H., Zhang X.Z., Du H.:w“Advances in Elastomers I” (red. Visakh P.M.), Springer, Berlin Heidelberg 2013, str. 357—374. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-20925-3_12
• [2] Chen L., Gong X.L.: Journal of Central South University of Technology 2008, 15, 271. http://dx.doi.org/10.1007/s11771-008-0361-8
• [3] Zhang W., Gong X.L., Chen L.: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2010, 322, 3797. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2010.08.004
• [4] Milecki A., Hauke M.: Mechanical Systems and Signal Processing 2012, 28, 528. http://dx.doi.org/10.1016/j.ymssp.2011.11.008
• [5] Li W., Zhou Y., Tian T., Alici G.: Frontiers of Mechanical Engineering in China 2010, 5 (3), 341. http://dx.doi.org/10.1007/s11465-010-0096-8
• [6] Wang X.J., Gordaninejad F.: “Proceedings of the ASME conference on smart materials, adaptive structures and intelligent systems” 2009, str. 869—874.
• [7] Lu X., Qiao X.,Watanabe H. i in.: Rheologica Acta 2012, 51, 37. http://dx.doi.org/10.1007/s00397-011-0582-x
• [8] Kaleta J., Królewicz M., Lewandowski D.: Smart Materials and Structures 2011, 20, 085006. http://dx.doi.org/10.1088/0964-1726/20/8/085006
• [9] De Sadhan K., White J.R.: „Poradnik Technologa Gumy”, Instytut Przemysłu Gumowego STOMIL 2003.
• [10] Nikiel L., Gerspacher M., Yang H., O’Farrel C.P.: Rubber Chemistry and Technology 2001, 74, 249.
• [11] Lei Y.D., Tang Z.H., Guo B.C. i in.: eXPRESS Polymer Letters 2010, 4 (11), 692. http://dx.doi.org/10.3144/expresspolymlett.2010.84
• [12] Subramaniam K., Das A., Heinrich G.: Composites Science and Technology 2011, 71, 1441. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.05.018
• [13] Kreyenschulte H., Richter S., Gotze T i in.: Carbon 2012, 50, 3649. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2012.03.037
• [14] Guo B.C., Chen F., Lei Y. i in.: Applied Surface Science 2009, 255, 7329. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.03.092
• [15] Das A., Slockelhuber K.W., Jurk R. i in.: Carbon 2009, 47, 3313. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2009.07.052
• [16] Bellayer S., Gilman J.W., Eidelman N. i in.: Advanced Functional Materials 2005, 15, 910. http://dx.doi.org/10.1002/adfm.200400441
• [17] Masłowski M., Zaborski M.: Polimery 2014, 59, 825. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2014.825
• [18] Maciejewska M., Krzywania-Kaliszewska A., Zaborski M.: Polimery 2015, 60, 501. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2015.501
• [19] Maciejewska M., Walkiewicz F., Zaborski M.: Przetwórstwo Tworzyw 2014, 4 (160), 312.
• [20] Flory P.J., Rehner J.: The Journal of Chemical Physics 1943, 11, 512. http://dx.doi.org/10.1063/1.1723791
• [21] Pernak J., Walkiewicz F., Maciejewska M., Zaborski M.: Industrial and Engineering Chemistry Research 2010, 49, 5012. http://dx.doi.org/10.1021/ie100151n
• [22] Maciejewska M., Zaborski M., Kordala R., Walkiewicz F.: Przemysł Chemiczny 2010, 89, 1470.

Uwagi

PL

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