The effect of the distance (0.5 and 5 mm) and exposure time (10 and 30 s) of the atmospheric plasma on the structure and surface properties (contact angle, adhesion) of unvulcanized rubber was examined. FT-IR and SEM were used to assess the structure. After plasma treatment, a higher intensity of the OH and COO- bands was observed, while the intensity of the bands from methylene groups decreased. SEM showed that plasma significantly reduces the size and number of agglomerates, resulting in a more uniform structure. The plasma distance has a significant effect on the surface properties of the rubber, with a better effect achieved at a smaller distance (0.5 mm). In this case, the rubber character changed from hydrophobic to hydrophilic, which is related to the introduction of oxygen species. A greater plasma distance (5 mm), regardless of the exposure time, resulted in a lower adhesion force. The exposure time had no significant effect on the tested rubber properties.
PL
Zbadano wpływ odległości (0,5 i 5 mm) oraz czasu ekspozycji (10 i 30 s) plazmy atmosferycznej na strukturę i właściwości powierzchniowe (kąt zwilżania, adhezja) niewulkanizowanej gumy. Do oceny struktury stosowano FT-IR i SEM. Po obróbce plazmą zaobserwowano większą intensywność pasm pochodzących od grup OH i COO-, natomiast intensywność pasm pochodzących od grup metylenowych zmniejszyła się. Metodą SEM wykazano, że plazma znacząco zmniejsza wielkość i liczbę aglomeratów, czego efektem jest bardziej jednorodna struktura. Odległość plazmy ma istotny wpływ na właściwości powierzchniowe gumy, przy czym lepszy efekt uzyskano przy mniejszej odległości (0,5 mm). W tym przypadku charakter gumy zmienił się z hydrofobowego na hydrofilowy, co jest związane z wprowadzeniem ugrupowań tlenowych. Większa odległość próbki od plazmy (5 mm), niezależnie od czasu ekspozycji, skutkowała mniejszą siłą adhezji. Czas ekspozycji nie miał istotnego wpływu na badane właściwości gumy.
Effect of kaolinite modified with Cu(II), Co(II) and Ni(II) salts as a partial replacement for carbon black (1 and 8 phr) on the properties of the model tread rubber blend was examined. The blends were prepared in a two-stage process in a Brabender mixer at temperatures of 120°C and 100°C, respectively, with a constant mixing speed of 50 rpm. FT-IR confirmed the formation of copper hydroxyacetate monohydrate complex, which may indicate chemical interactions between rubber components and modified kaolinite. The filler improved technological parameters, tensile properties and hardness. Resistance to thermal aging has also increased.
PL
Zbadano wpływ kaolinitu modyfikowanego solami Cu(II), Co(II) i Ni(II) jako częściowego zamiennika sadzy (1 i 8 phr) na właściwości modelowej mieszanki gumowej bieżnika. Mieszanki przygotowano w dwuetapowym procesie w mieszalniku Brabender w temperaturze odpowiednio 120°C i 100°C, przy stałej prędkości mieszania 50 obr./min. Metodą FT-IR potwierdzono utworzenie kompleksu monohydratu hydroksyoctanu miedzi, co może świadczyć o oddziaływaniach chemicznych pomiędzy składnikami kauczuku i modyfikowanym kaolinitem. Napełniacz poprawił parametry przetwórcze, właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i twardość. Zwiększyła się również odporność na starzenie termiczne.
The influence of low-temperature plasma modification of bentonite on the dynamic-mechanical properties and vulcanization of rubber mixtures was examined. EDX, FTIR and TGA analysis were used to evaluate the filler. IR spectra of modified bentonite indicate lower intensity of the bands associated with OH groups and water. TGA confirms a smaller weight loss of samples subjected to plasma treatment, which also proves a lower water content in the mineral, confirming the effectiveness of the plasma treatment used.
PL
Zbadano wpływ modyfikacji bentonitu plazmą niskotemperaturową na właściwości dy-namiczno-mechaniczne oraz wulkanizację mieszanek gumowych. Do oceny napełniacza zastosowano analizę EDX, FTIR i TGA. Widma IR modyfikowanego bentonitu wskazują na mniejszą intensywność pasm związanych z grupami OH i wodą. TGA potwierdza mniejszy ubytek masy próbek poddanych obróbce plazmowej, co również świadczy o mniejszej zawartości wody w minerale, potwierdzając sku¬teczność zastosowanej obróbki plazmowej.
Instead of conventional carbon black, an alternative carbon filler (ACB) obtained in the pyrolysis process from tire waste was used for rubber compounds. The fillers were characterized using FTIR and TGA methods. The mechanical properties of the obtained rubber compounds and the influence of the fillers used on the vulcanization process, as well as the Payne effect, were examined. The results confirm the possibility of replacing conventional carbon black with an alternative carbon filler in rubber compounds.
PL
Do mieszanek gumowych zamiast konwencjonalnej sadzy zastosowano alternatywny napełniacz węglowy (ACB) otrzymany w procesie pirolizy z odpadów opon. Napełniacze scharakteryzowano za pomocą FTIR i TGA. Zbadano właściwości mechaniczne otrzymanych mieszanek gumowych oraz wpływ stosowanych napełniaczy na przebieg procesu wulkanizacji, a także na efekt Payne’a. Wyniki potwierdzają możliwość zastąpienia konwencjonalnej sadzy alternatywnym napełniaczem węglowym w mieszankach gumowych.
The targeted modification of the material composition is a common procedure used to improve the parameters of the final products. This paper deals with the targeted modification of polymer systems composition using two various types of alternative fillers. The first type of alternative filler (SVD) has been obtained from energetics where it arises as a by-product of flue gas desulfurization. The second alternative filler used (KAL) is based on waste from glass production. The elastomeric systems designed for the production of car tires and solid wheels for transport systems were used in the role of modified polymer systems. Alternative fillers (SVD, KAL) have been applied as a substitution of commonly used fillers (carbon black, silica). The filler – elastomeric matrix interaction, rheology, cure characteristics, as well as hardness and rebound resilience of vulcanizates, which are important parameters for their industrial application, have been studied in the new prepared polymeric systems. The main output of the work is a new formulation of an elastomeric system for industrial applications with high rebound resilience and low rolling resistance, which is the subject of the international patent. The modification of composition using raw material substitution can also bring significant environmental and economic effects.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Pasy przekładniowe lub transportowe są narażone na działanie wysokiej temperatury, co może być przyczyną pożaru. W pracy poruszono tematykę emisji toksycznych związków najczęściej uwalnianych podczas rozkładu termicznego i spalania pasów klinowych. Siedem pasów klinowych wykonanych z gumy lub poliuretanu spalono w piecu rurowym w temp. 960°C. Za pomocą analizatora gazu FTIR zidentyfikowano 9 produktów gazowych (CO, CO₂, HCN, NO₂, NO, HCl, HBr i SO₂). HF lub HBr były obecne tylko w 2 próbkach. Limity stężenia gazów zostały znacznie przekroczone.
EN
Seven V-belts made of rubbers or polyurethanes were combusted in a tube furnace at 960°C. Nine gaseous products (CO, CO₂, HCN, NO₂, NO, HCl, HBr, and SO₂) were identified. Their sp. emissions and av. concns. by vol. were detd. by using a FTIR gas analyzer. HF or HBr were found in 2 samples only. The results were compared with the concn. limits. They were significantly exceeded.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.