The role of functional polymers in rubber powder/thermoplastic composites

• Autorzy: Prut E. V. , Zhorina L. A. , Kompaniets L. V. , Novikov D. D. , Gorenberg A. Y.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2017.548

Warianty tytułu

PL

Rola polimerów funkcjonalnych w termoplastycznych kompozytach z udziałem proszków gumowych

• Konferencja: International Conference MoDeSt (9 ; 04–08.09. 2016 ; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Low density polyethylene (LDPE), ethylene-vinyl acetate copolymer with 10–14 wt % ­(EVA-1) and 24–30 wt % vinyl acetate (EVA-2) contents, respectively, and ethylene-vinyl acetate-maleic anhydride terpolymer (OREVAC) were combined with rubber powder in the composition range: 100/0, 80/20, 70/30, 50/50, 30/70, 20/80. Two different rubber powders were used: ground rubber tire (GRT) and ethylene-propylene-diene (EPDM) rubber powder (RP), both of which were prepared by high temperature shear deformation. In the case of RP, changes in the crosslink density were also considered. The mechanical properties, melt flow index and morphology of the polymer/rubber powder composites were studied. Specimens were either prepared by compression or, for selected compositions, through injection molding. Improved elongations at break were observed for the OREVAC/rubber powder and EVA/rubber powder composites that were attributed to an enhanced interfacial adhesion between the dispersed rubber particles and matrix polymer. Composites with a rubber powder content as high as 70 wt % still showed good processability and elongation at break values greater than 100 %, which are basic requirements of traditional thermoplastic rubbers.

PL

Polietylen małej gęstości (LDPE), kopolimery etylen-octan winylu z udziałem 10–14 ­(EVA-1) lub 24–30 % mas. (EVA-2) octanu winylu oraz terpolimer etylen-octan winylu-bezwodnik maleinowy (OREVAC) zmieszano ze sproszkowaną gumą w stosunku 100/0, 80/20, 70/30, 50/50, 30/70, 20/80. Użyto dwa rodzaje proszków gumowych: zmieloną gumę opon samochodowych – GRT i sproszkowany kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM) – RP, otrzymywanych w warunkach wysokiej temperatury pod wpływem odkształceń ścinających. W wypadku stosowania RP brano również pod uwagę jego gęstość usieciowania. Badano właściwości mechaniczne, wskaźnik szybkości płynięcia oraz morfologię otrzymanych kompozytów. Próbki do badań przygotowywano metodą wytłaczania, a próbki wybranych kompozycji – także metodą wtryskiwania. Zaobserwowano zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie próbek kompozytów proszek gumowy/OREVAC i proszek gumowy/EVA, co wiązało się z efektywniejszą adhezją pomiędzy zdyspergowanymi cząstkami napełniacza gumowego i polimerową matrycą. Kompozyty zawierające więcej niż 70 % mas. proszkowego napełniacza gumowego wykazywały dobrą przetwarzalność, a ich wytrzymałość na rozciąganie była większa niż 100 %, co spełnia warunek stawiany tradycyjnym termoplastycznym kauczukom.

Słowa kluczowe

EN

rubber powder; thermoplastic polymers; mechanical properties; melt flow index; morphology

PL

proszek gumowy; polimery termoplastyczne; właściwości mechaniczne; wskaźnik szybkości płynięcia; morfologia

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 62, nr 7-8
• Strony: 548--555
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Prut E. V.

• Russian Academy of Sciences, Semenov Institute of Chemical Physics, Kosygina 4, Moscow, 119 991 Russia

autor

Zhorina L. A.

• Russian Academy of Sciences, Semenov Institute of Chemical Physics, Kosygina 4, Moscow, 119 991 Russia

autor

Kompaniets L. V.

• Russian Academy of Sciences, Semenov Institute of Chemical Physics, Kosygina 4, Moscow, 119 991 Russia

autor

Novikov D. D.

• Russian Academy of Sciences, Semenov Institute of Chemical Physics, Kosygina 4, Moscow, 119 991 Russia

autor

Gorenberg A. Y.

• Russian Academy of Sciences, Semenov Institute of Chemical Physics, Kosygina 4, Moscow, 119 991 Russia

Bibliografia

• [1] Prut E.V., Kuznetsova O.P., Solomatin D.V.: “Additives in Polymers. Analysis and Applications” (Eds. Berlin A.A., Rogovina S.Z., Zaikov G.E.), Apple Academic Press CRC Press, Taylor & Francis Group Inc., Waretown, USA 2016, Chapter 5, p. 123.
• [2] “Rubber Recycling” (Eds. De S.K., Isayev A.I., Khait K.), CRC Press, Boca Raton, 2005.
• [3] Adhikari B., De D., Maiti S.: Progress Polymer Science 2000, 25, 909. http://dx.doi.org/10.1016/S0079-6700(00)00020-4
• [4] Karger-Kocsis J., Meszaros L., Barany T.: Journal Material Science 2013, 48, 1. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-012-6564-2
• [5] Prut E.V.: Polymer Science 1994, 36, 493.
• [6] Rajalingam P., Sharpe J., Baker W.E.: Rubber Chemistry and Technology 1993, 66, 664. http://dx.doi.org/10.5254/1.3538337
• [7] Oliphant K., Baker W.E.: Polymer Engineering & Science 1993, 33, 166. http://dx.doi.org/10.1002/pen.760330307
• [8] Trofimova G.M., Novikov D.D., Kompaniets L.V. et al.: Polymer Science 2000, 42A, 825.
• [9] Serenko O.A., Goncharuk G.P., Obolonkova E.S., Bazhenov S.L.: Polymer Science 2006, 48A, 302. http://dx.doi.org/10.1134/S0965545X06030114
• [10] Sonnier R., Leroy E., Clerc L. et al.: Polymer Testing 2007, 26, 274. http://dx.doi.org/10.1002/pat.2056
• [11] Fuhrmann I., Karger-Kocsis J.: Kautschuk Gummi Kunststoffe 1999, 52, 836.
• [12] Hong C.K., Isayev A.I.: Journal of Elastomers and Plastics 2001, 33, 47. http://dx.doi.org/10.1106/5AMQ-XEAY-A05B-P1FY
• [13] Trofimova G.M., Kompaniets L.V., Novikov D.D., Prut E.V.: Polymer Science 2005, 47B, 159.
• [14] Rajalingam P., Baker W.E.: Rubber Chemistry Technology 1992, 65, 908. http://dx.doi.org/10.5254/1.3538650
• [15] Shanmugharaj A.M., Kim J.K., Ryu S.H.: Polymer Testing 2005, 24, 739.
• [16] Rodriguez E.L.: Polymer Engineering and Science 1988, 28, 1455. http://dx.doi.org/10.1002/pen.760282204
• [17] Pramanik P.K., Baker W.E.: Plastics, Rubber and Composites Processing and Applications 1995, 24, 229.
• [18] Bagheri R., Williams M.A., Pearson R.A.: Polymer Engineering and Science 1997, 37, 245. http://dx.doi.org/10.1002/pen.11666
• [19] Naskar A.K., De S.K., Bhowmick A.K.: Journal of Applied Polymer Science 2002, 84, 370. http://dx.doi.org/10.1002/app.10348
• [20] Naskar A.K., Bhowmick A.K., De S.K.: Journal of Applied Polymer Science 2002, 84, 622. http://dx.doi.org/10.1002/app.10352.abs
• [21] Lievana E., Karger-Kocsis J.: Progress in Rubber, Plastic and Recycling Technology 2004, 20, 1.
• [22] Garcia P.S., de Sousa F.D.B., de Lima J.A. et al.: eXPRESS Polymer Letters 2015, 9, 1015. http://dx.doi.org/10.3144/expresspolymlett.2015.91
• [23] Zhorina L.A., Kompaniets L.V., Kanauzova A.A., Prut E.V.: Polymer Science 2003, 45A, 1064.
• [24] Trofimova G.M., Novikov D.D., Kompaniets L.V. et al.: Polymer Science 2003, 45A, 537.
• [25] Vezie D.L., Thomas E.L., Adams W.W.: Polymer 1995, 36, 1761. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(95)00962-P
• [26] Solomatin D.V., Kuznetsova O.P., Zvereva U.G. et al.: Russian Journal of Physical Chemistry B 2016, 10, 662. http://dx.doi.org/10.1134/S1990793116040102
• [27] La Mantia F.P.: “Recycling of plastic materials”, Chemtec Publishing, Toronto 1993.
• [28] Han C.D.: “Rheology and processing of polymeric materials”, Oxford University Press: New York 2007.
• [29] Shenoy A.V.: “Rheology of filled polymer systems”, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 1999.

Uwagi

PL

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