Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electromagnetic wave absorption performance of UHPC incorporated with carbon black and carbon fiber

Xu Shenchun, Yang Yekai, Wu Chengqing, Liu Kai

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e71, 1--17

EN

This study focuses on the electromagnetic wave absorption performance (EWAP) of ultra-high-performance concrete (UHPC) incorporated with carbon black (CB) and carbon fiber (CF) in 2-18 GHz frequency range (required for the radar wave absorbing materials). The reflectivity of the traditional UHPC was investigated and compared to the cement-based composites reported in the literatures, so as to illustrate the advantages of novel UHPCs with respect to EWAP. Afterwards, the effect of CB and CF on the compressive strength, complex permittivity and reflectivity of the novel UHPCs was investigated. The microstructure of the novel UHPCs was also explored via scanning electron microscopy to illustrate the mechanism of performance enhancement on incorporating CB and CF. The results indicated that EWAP of the traditional UHPC was similar or inferior (at specific frequencies) to the literature reported cement-based composites. However, EWAP of the novel UHPCs was significantly improved after reinforcing with CB or CF. A positive effect of CB and CF was also observed on the compressive strength of the developed UHPCs. This study provides avenues for the use of UHPCs in protecting structures for absorbing the electromagnetic waves and safeguarding these structures against extreme loads, including blast and penetration.

2

Macro- and micromechanical response of glass fibre-reinforced polypropylene to pigmental impurities

Sikorski Ryszard

Composites Theory and Practice

|

2021

|

R. 21, nr 1-2

22--28

EN

The present study investigates the influence of pigmental impurities on glass fibre-reinforced polypropylene using model compounds to simulate the behaviour of recyclate-based compositions. Most industrial-quality (containing recyclate) PP compounds are black coloured (using carbon black pigment), with an almost unavoidable presence of inorganic white pigment (e.g. titanium dioxide) impurities. There are widespread beliefs in the compounding industry that such impurities have a detrimental effect on the mechanical properties of glass fibre-reinforced compounds, but up to now no systematic study of this problem from the industrial point of view has been reported. For this purpose, a range of compounds was prepared on a twin- screw compounding line and the properties were evaluated, with special focus on the mechanical properties. The results confirmed the strong influence of some white pigments, particularly titanium dioxide, and rejected the thesis of the detrimental action of carbon black.

3

Influence of Dual Filler Reinforcement on the Curing and Tribo-Mechanical Behaviour of Natural Rubber Nanocomposite for Tire Tread Application

Harikrishna Kumar M., Subramaniam Shankar, Rajasekar Rathanasamy, Pal Samir Kumar, Palaniappan Sathish Kumar

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 3

893--899

EN

A huge amount of carbon black (40-60 phr) was commonly used as a reinforcing material in manufacturing of tires to improve the technical properties of pure rubber. Carbon black causes severe health hazard like skin cancer, respiratory problem due to its fly loss property. This study focusses on reducing the usage of carbon black by replacing it with minimal quantity of nanoclay to compensate the technical properties of rubber. Natural rubber nanocomposite are fabricated using solution and mechanical mixing method in presence and absence of compatibilizer. Cure characteristics, wear test and mechanical properties were examined. NR nanocomposite with dual filler in presence of compatibilizer showed enhancement in torque values, mechanical and wear resistant property. Wear resistance, tensile strength and modulus of dual filler nanocomposite was increased by 66.7%, 91% and 85% when compared to pure NR. Hence NR nanocomposite with dual filler in presence of compatibilizer was found as a proving and possible nanocomposite for tire application.

4

Hyperelastic models for the description and simulation of rubber subjected to large tensile loading

Jebur Q.H., Jweeg M.J., Al-Waily M., Ahmad H.Y., Resan K.K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 108, nr 2

75--85

EN

Purpose: Rubber is widely used in tires, mechanical parts, and user goods where elasticity is necessary. Some essential features persist unsolved, primarily if they function in excessive mechanical properties. It is required to study elastomeric Rubber's performance, which is operational in high-level dynamic pressure and high tensile strength. These elastomeric aims to increase stress breaking and preserve highly pressurised tensile strength. Design/methodology/approach: The effects of carbon black polymer matrix on the tensile feature of different Rubber have been numerically investigated in this research. Rubber's material characteristics properties were measured using three different percentages (80%, 90%and 100%) of carbon black filler parts per Hundreds Rubber (pphr). Findings: This study found that the tensile strength and elongation are strengthened as the carbon black filler proportion increases by 30%. Practical implications: This research study experimental tests for Rubber within four hyperelastic models: Ogden's Model, Mooney-Rivlin Model, Neo Hooke Model, Arruda- Boyce Model obtain the parameters for the simulation of the material response using the finite element method (FEM) for comparison purposes. These four models have been extensively used in research within Rubber. The hyperelastic models have been utilised to predict the tensile test curves—the accurate description and prediction of elastomer rubber models. For four models, elastomeric material tensile data were used in the FEA package of Abaqus. The relative percentage error was calculated when predicting fitness in selecting the appropriate model—the accurate description and prediction of elastomer rubber models. For four models, elastomeric material tensile data were used in the FEA package of Abaqus. The relative percentage error was calculated when predicting fitness in selecting the appropriate model. Numerical Ogden model results have shown that the relative fitness error was the case with large strains are from 1% to 2.04%. Originality/value: In contrast, other models estimate parameters with fitting errors from 2.3% to 49.45%. The four hyperelastic models were tensile test simulations conducted to verify the efficacy of the tensile test. The results show that experimental data for the uniaxial test hyperelastic behaviour can be regenerated effectively as experiments. Ultimately, it was found that Ogden's Model demonstrates better alignment with the test data than other models.

5

Characteristic of low-density polyethylene reinforcement with nano/micro particles of carbon black: a comparative study

Sabr O.H., Al-Mutairi N.H., Layla A.Y.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 110, nr 2

49--58

EN

Purpose: Low density polyethylene is commonly used polymer in the industry because of its unique structure and excellent overall performance. LDPE, is relatively low mechanical properties and thermal stability can sometimes limit its application in industry. Therefore, the development of particulate reinforced polymer composites is one of the highly promising methodologies in the area of next generation engineering products. Design/methodology/approach: Nano and Micro composite from low density polyethylene LDPE reinforced with different weight fraction of carbon black particles (CB) (2, 4 and 8)% prepared by first dispersion Nano and Micro carbon black particles CB in solvent and then mixing manually with low density polyethylene LDPE pellet and blended by twin-screw extruder, the current research study the mechanical properties (tensile strength, elastic modulus,and hardness), FTIR, DSC,and thermal conductivity of prepared nano and micro composites using two methodes and the morphological properties of nano-micro composites. Findings: The tensile strength of the LDPE/CB nano and micro composites improved at 2% and 4%, respectively, and decreasing at 8%, addition of carbon black nanoparticles led to increase the tensile strength of pure low-density polyethylene from 13.536 MPa to 19.71 MPa, and then dropping to 11.03 MPa at 8% percent,while the elastic modulus of LDPE/ CB nano and miro composites shows an improvement with all percentages of CB. The results show that the mechanical properties were improved by the addition carbon black nanoparticles more than addition micro- carbon black . FTIR show that physical interaction between LDPE and carbon black. The thermal conductivity improvement from 0.33 w/m.k for pur LDPE to 0.62234 w/m.k at 2% CB microparticle content and the reduced to 0.18645 w/m.k and 0.34063 w/m.k at (4 and 8)% micro-CB respectively , The thermal conductivity of LDPE-CB nano-composites is low in general than that the LDPE-CB microcomposite. DSC result show improvement in crystallization temperature Tc, melting temperature and degree of crystallization with addition nano and micro carbon black. Morever, SEM images revealed to uniform distribution and good bonding between LDPE and CB at low percentages and the precence of some agglomeration at high CB content. Research limitations/implications: This research studied the characteristics of both nano and micro composite materials prepared by two steps: mixing CB particles with solvent and then prepared by twin extruder which can be used packaging material, but the main limitation was the uniform distribution of nano and micro CB particles within the LDPE matrix. In a further study, prepare a blend from LDPE with other materials and improve the degradation of the blend that used in packaging application. Originality/value: LDPE with nanocomposites are of great interest because of their thermal stability, increased mechanical strength, stiffness, and low gas permeability, among other properties that have made them ideal for applications in the packaging and automotive industries. LDPE reinforcements nano-sized carbon black can have better mechanical and thermal properties than micron, resulting in less material being needed for a given application at a lower cost.

6

Ballistic tests of double-based propelling charges with different carbon black content

Motyl Krzysztof, Zygmunt Bogdan, Cholewiak Andrzej, Szczepanik Mirosław

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2020

|

T. 12(2)

73--80

EN

Nitrocellulose and nitroglycerin are the main components of double-base propellants comprising up to 95% of their total mass. A chemical stabiliser and a burn rate modifier are required components, added in amounts of several percent. The study analyses the effect of carbon black content, contributing less than 1% of the propellant mass, on the burning rate of differently shaped propelling charges. The experiments, carried out on high energetic, double-base propelling charges, showed that the carbon black content significantly affects the burning rate of the propelling charge in the rocket motor chamber.

PL

Głównymi składnikami nitroglicerynowych paliw rakietowych są nitroceluloza i nitrogliceryna stanowiące do 95% masy. Obowiązkowym składnikiem jest również stabilizator trwałości chemicznej, zwykle centralit, w ilości kilku procent. Częstym składnikiem jest niskotopliwy dinitrotoluen (mieszanina izomerów) w ilości około 10%. Wymienione składniki w procesie technologicznym ulegają homogenizacji tworząc jednorodny stały żel o właściwościach termoplastycznych. Składnikami o zawartości do 3% są modyfikatory prędkości palenia, zwykle sole i tlenki metali ciężkich jak Pb, Cu, Cr. W pracy zbadano wpływ zawartości sadzy, składnika o najmniejszej zawartości w paliwie, stanowiącego poniżej 1% masy paliwa rakietowego. Wykazano eksperymentalnie na przykładzie ładunku wykonanego z wysokokalorycznego paliwa nitroglicerynowego, że zawartość sadzy w paliwie wywiera silny wpływ na prędkość palenia ładunku w komorze silnika rakietowego.

7

Experimental analysis on the technical behavior of carbon black filled rubber blends’ rollers for rice husk removal application

Paramasivam Prabhakaran, Ranganathan Rajesh, Rathanasamy Rajasekar, Kaliyannan Gobinath Velu, Palaniappan Sathish Kumar, Pal Samir Kumar, Chinnasamy Moganapriya

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 1

50--55

EN

In rice husk removal processes, the rubber rollers are used to produce white rice kernels. Paddies are fed between two rubber rollers and the removal of husk takes place due to high friction generated between the paddy layer and outer surface of rubber rollers. Husk removal application involves rubber compounds with promising physico-mechanical properties. Small scale rice mills in Tamil Nadu, India face problems in periodic replacement of rubber rollers due to poor service life. Based on thesurvey, it was found that the rubber compounds with high hardness lead to efficient husk removal and at the same time cause break age of rice. Employing soft rubber eliminates the breakage of rice, but on the other hand the sharp corners of paddy damage the rubber. This research work focuses on the development of rubber compounds for effective rice husk removal application. Carbon black filled, pure and blends of natural rubber (NR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and epoxidized natural rubber (ENR) are developed. Mechanical properties and lab scale rice husk separation studies are conducted for the developed rubber compounds. The ENR-NBR blends prove to be suitable materials for husk removal application.

PL

Usunięcie łusek z ziaren ryżu metodą walcowania pomiędzy rolkami wykonanymi z kauczuku napełnionego sadzą następuje w wyniku tarcia wytwarzanego między warstwą nasion ryżu a powierzchnią rolek. Do tego typu zastosowań potrzebne są mieszanki kauczukowe o specjalnych właściwościach fizyko-mechanicznych. Ze względu na niewielką trwałość dotychczas stosowanych materiałów gumowych, małe młyny ryżu w Tamil Nadu w Indiach borykają się z koniecznością okresowej ich wymiany. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że rolki wykonane z mieszanek kauczukowych o dużej twardości skutecznie usuwają łuski, ale niestety powodują jednocześnie pękanie ziaren ryżu. Z kolei zastosowanie mieszanek kauczukowych o mniejszej twardości ogranicza zjawisko pękania, ale ostre łuski uszkadzają rolki. Zbadano właściwości mechaniczne i efektywność w procesie separacji łuski ryżowej napełnionych sadzą wulkanizatów kauczuku naturalnego (NR), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR), epoksydowanego kauczuku naturalnego (ENR) lub ich mieszanin. Wulkanizaty mieszaniny ENR-NBR okazały się najbardziej odpowiednimi materiałami na rolki do zastosowań w procesie usuwania łuski ryżowej.

8

Konstrukcyjne kompozyty polimerowe z napełniaczami węglowymi

Polok-Rubiniec M., Włodarczyk-Fligier A., Chmielnicki B., Jurczyk S.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 5 (185)

5--14

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę kompozytów polimerowych z napełniaczami węglowymi. Materiały te są coraz częściej stosowane jako materiały konstrukcyjne, ze względu na swoje ciekawe właściwości, mogą stanowić konkurencję, w niektórych przypadkach nawet dla stali węglowych. W niniejszej pracy skupiono się na charakterystyce stosowanych napełniaczy węglowych: włókna węglowe i nanorurki węglowe, sadza, grafit, grafen, czysty węgiel kamienny i jego odmiany. Przedstawiono ich wpływ na właściwości różnych osnów polimerowych w zależności od zawartości napełniacza oraz możliwości aplikacyjne powstałych kompozytów.

EN

The paper presents the polymer composites with carbon fillers characterization. These materials are more and more often used as construction materials, because of their interesting properties, they can competitive, in some cases even with carbon steels. This paper focuses on the characterization of: carbon fibers, carbon nanotubes, carbon black, graphite, graphene, fine coal and it's varieties as carbon fillers phase. Their influence on the properties of various polymer matrices, depends on the filler content and application possibilities of the obtained composites were presented.

9

Aging of carbon nanotube-filled fluoroelastomer in oil-based drilling fluid

Heidarian J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 3

191--212

EN

Carbon nanotube (CNT)-, carbon black (CB)-filled fluoroelastomer (FE) and unfilled FE compounds were prepared (CNT/FE, CB/FE and FE). The oil-based drilling mud (OBD) aging resistance of these elastomers were assessed by tests of atomic force microscopy (AFM), optical microscopy and X-ray diffractometry (XRD). Weight gain, swelling and hardness were also determined. The whole conclusion is that CNT/FE can be used as O-rings in OBD drilling while FE and CB/FE can not.

PL

Metodami mikroskopii optycznej, mikroskopii sił atomowych (AFM) i dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) badano odporność starzeniową kompozytów na bazie fluoroelastomeru (FE) napełnianego nanorurkami węglowymi (CNT) lub sadzą węglową (CB), poddanych działaniu płuczki wiertniczej na bazie oleju (OBD). Oznaczano też przyrost masy, stopień spęcznienia i twardość próbek poddanych starzeniu w środowisku płynu wiertniczego. Stwierdzono, że fluoroelastomer napełniony nanorurkami węglowymi jest odporny na działanie płynu wiertniczego i można go stosować w materiale uszczelek w urządzeniach wiertniczych wykorzystujących płuczki na bazie oleju.

10

Estimation of the chemical specific surface area of catalytic nanoparticles by TEM images analysis

Pawlyta M., Sobel B., Liszka B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2018

|

Vol. 87, nr 1

5--12

EN

Purpose: The purpose of this article is the development of quantitative methods for assessing the quality of nanocomposite materials used in fuel cells. Design/methodology/approach: latinum is the most commonly used catalyst in fuel cells, commonly in the form of nanoparticles deposited on the surface of carbon black. Due to the nanometric size of platinum particles, transmission electron microscopy can be applied to evaluate the produced catalysts. TEM image also allow to determinate the approximate value of the chemical specific surface area) of platinum nanoparticles, but only in case of spherical particles. Findings: In present work, taking into account additional assumptions resulting directly from the analysis of microscopic images, the method of estimation of the particle diameter and the chemical specific surface area for nonsymmetrical (elongated) nanoparticles is present. Research limitations/implications: The presented work presents a method for determining the specific surface of platinum, when their shape is elongated. It is worth noting that the modified formulas for determining the particle diameter and the value of the chemically active specific surface of the platinum nanoparticles of the elongated shape are equivalent to the formulas previously given for spherical particles, if the particle length and its diameter are equal. In this case, patterns for symmetric particles and more general (modified) patterns can be used interchangeably. Practical implications: Development of new and more effective catalysts for fuel cells. Originality/value: The significance of the presented work results from the possibility of using the described method in the catalyst studies during real catalytic processes. It allows comparing catalytic activity after the process, also in unusual conditions and in an aggressive environment, using minimal amounts of material.

11

Możliwości zastosowania poużytkowych tonerów w mieszankach kauczukowych

Dębek C.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 1

19--37

PL

W artykule przedstawiono właściwości odzyskanego na drodze recyklingu tonera stosowanego w drukarkach laserowych oraz właściwości mieszanek i wulkanizatów kauczuków SBR, NBR i EPDM zawierających toner w roli napełniacza. W celu porównania właściwości mieszanek i wulkanizatów wykonano analogiczne mieszanki zawierające sadze techniczne N330, N550 oraz N772. Uzyskane wyniki oceniono ze względu na możliwości aplikacji recyklingowego tonera jako napełniacza w wyrobach gumowych. Stwierdzono możliwość zastosowania tonera jako napełniacza w wulkanizatach NBR, ponieważ uzyskuje się zadowalające właściwości mechaniczne, poprawę właściwości przerobowych oraz odporności na starzenie cieplne.

EN

The paper presents the properties of recycled toner used in laser printers and the properties of rubber compounds and vulcanizates of SBR, NBR and EPDM rubbers containing toner as a filler. To compare the properties of rubber compounds and vulcanizates, analogous rubber mixes containing technical grade carbon blacks: N330, N550 and N772 were made. Obtained results were evaluated because of the possibility of recycling toner as a filler in rubber products. It has been found possible to use toner as a filler in NBR vulcanizates because it provides satisfactory mechanical properties, improvement of processing properties and resistance to thermal ageing.

12

Kompozyty gumowe zawierające napełniacz pozyskany w procesie recyklingu małogabarytowych elektrośmieci

Dębek C.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 3

187--199

PL

W poprzednim artykule przedstawiono właściwości odzyskanego w procesie recyklingu tonera stosowanego w drukarkach laserowych oraz właściwości standardowych mieszanek i wulkanizatów kauczuków SBR, NBR i EPDM zawierających toner w roli napełniacza. Jak wykazały badania, zastosowanie odzyskanego tonera jako napełniacza w mieszankach kauczuków niepolarnych, np. EPDM, nie jest celowe, chociaż wprowadzony w mniejszych ilościach może być plastyfikatorem mieszanek EPDM. Stwierdzono natomiast możliwość zastosowania tonera jako napełniacza w mieszankach NBR, w których uzyskuje się poprawę właściwości przerobowych oraz odporności na starzenie cieplne wulkanizatów. W niniejszej pracy opisano właściwości mieszanek kauczukowych i wulkanizatów o skorygowanym składzie kompozycji na bazie kauczuków SBR, EPDM, NBR i zawierających poużytkowy, odzyskany toner w roli napełniacza. Skład kompozycji skorygowano poprzez uwzględnienie żywicy zawartej w tonerze (ok. 65% mas) po stronie składnika polimerowego (kauczukowego) oraz uzupełnieniu całkowitej ilości napełniacza do wartości w mieszankach porównawczych.

EN

The previous article presents the properties of recycled toner used in laser printers and the properties of standard mixes and vulcanizates of SBR, NBR and EPDM rubber containing toner as a filler. Research has shown that the use of recycled toner as a filler in non-polar rubber blends, e.g. EPDM, is useless, although introduced in smaller amounts can be a plasticizer of EPDM blends. However, it has been possible to use toner as a filler in NBR mixtures in which the processing properties and resistance to thermal aging of vulcanizates are improved. This work describes the properties of rubber mixtures and vulcanizates with improved composition based on SBR, EPDM, NBR rubbers and containing post-consumer recovered toner as a filler. Composition formula was adjusted by taking into account the resin contained in the toner (about 65% by mass) on the polymeric (rubber) component side and filling the total amount of filler to the value in the comparative blends.

13

Inteligentne nawierzchnie drogowe i konstrukcje z nanomateriałami

Kostrzanowska-Siedlarz A.

Magazyn Autostrady

|

2017

|

Nr 8-9

30--34

PL

Kompozyty cementowe z wypełniaczami funkcyjnymi, jakimi są nanomateriały węglowe (m.in. nanorurki węglowe, nanowłókna węglowe), mają duży potencjał do monitorowania ruchu, ważenia pojazdów w ruchu i detekcji prędkości pojazdów. Piezorezystancyjny charakter wielościennych nanorurek węglowych w kompozytach cementowych wpływa na dobre relacje między naprężeniami ściskającymi a oporem elektrycznym. Dlatego ww. materiały mają również zastosowanie jako integralne czujniki uszkodzenia konstrukcji, np. mostowych. Obok inteligentnych konstrukcji, mających charakter sensora, są prowadzone badania nad inteligentnymi nawierzchniami drogowymi. To nawierzchnie, które poprzez nagrzewanie potrafią zapobiegać tworzeniu się lodu w warunkach zimowych. Czy istnieje taka możliwość? Odpowiedź na to pytanie można znaleźć w artykule, w którym również przedstawiono szereg informacji dotyczących rodzaju używanych nanomateriałów funkcyjnych, budowy układów pomiarowych, sposobów pomiaru oraz przykłady aplikacji w warunkach laboratoryjnych i terenowych.

EN

Cement composites with functional materials such as carbon nanomaterials (e.g. carbon nanotubes, carbon nanofibres) have a great potential for traffic monitoring, vehicle traffic weighing and vehicle speed detection. The piezoresistive nature of multi-wall carbon nanotubes in cement composites influences a good ratio between compressive stress and electrical resistance. Therefore, these materials can be also used as integral sensors of the damage of structures such as bridges. Apart from studies on intelligent structures, having the nature of a sensor, research on intelligent road surfaces is being carried out. These are pavements which, by heating, can prevent the formation of ice in winter conditions. Is it possible? The answer to this question can be found in the article, which also presents a series of information on the type of functional nanomaterials being used, the construction of measuring systems, measurement methods and examples of applications in laboratory and field conditions.

14

Polimery i dodatki przewodzące

Gibas E.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2016

|

T. 22, Nr 6 (174)

516--529

PL

W artykule stanowiącym przegląd literatury dotyczący rozwoju technologii z dziedziny polimerów przewodzących omówiono zagadnienia związane z otrzymywaniem i właściwościami polimerów oraz napełniaczy przewodzących prąd. Omówiono właściwości napełniaczy przewodzących oraz możliwość ich wykorzystania w kompozytach polimerowych.

EN

The article is a review of the literature concerning the development of technology in the field of conducting polymers. The problems concerning the preparation and properties of polymers and conductive fillers were discussed. We discuss the properties of the conductive fillers and the possibility of their use in polymer composites.

15

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in carbon black

Stępkowska A., Kowalczyk D.

Elastomery

|

2016

|

T. 20, nr 1

7--11

EN

The subject of the study was selected carbon black used in rubber technology. The paper presents the results of investigations of fifteen PAHs listed by EPA in carbon black by HPLC-FLD: Naphthalene (Nap), Acenaphthene (Acp), Fluorene (Flu), Phenanthrene (PA), Anthracene (Ant), Fluoranthene (Fl), Pyrene (Pyr), Benzo(a)anthracene (BaA), Chrysene (Chr), Benzo(b)fluoranthene (BbF), Benzo(k) fluoranthene (BkF), Benzo(a)pyrene (BaP), Dibenzo(a,h)anthracene (DahA), Benzo(g,h,i)perylene (BghiP), Indeno(1,2,3-cd)pyrene (Ind). The total concentration of 15 PAHs varied between 60.78–165.88 mg/kg. Benzo(a)pyrene, the most carcinogenic polyarene, was detected in extracts of all tested carbon black at levels ranging from 0.03 mg/kg to 3.37 mg/kg.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wybranych sadzach technicznych, dostępnych w handlu na polskim rynku, powszechnie stosowanych do produkcji gumy. Badania węglowodorów WWA prowadzono techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją fluorescencyjną (HPLC-FLD). Przeprowadzono oznaczenie stężenia piętnastu WWA, spośród szesnastu znajdujących się w wykazie US EPA (Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska), w tym: naftalenu, acenaftenu, fluorenu, fenantrenu, antracenu, fluorantenu, pirenu, benzo(a)antracenu, chryzenu, benzo(b)fluorantenu, benzo(k)fluorantenu, benzo(a)pirenu, dibenzo(a,h)antracenu, benzo- (g,h,i)perylenu i indeno(1,2,3-cd)pirenu. Ogólna zawartość WWA stwierdzonych w badanych sadzach technicznych była zróżnicowana i przyjmowała wartości w zakresie od 60,78 do 165,88 mg/kg. We wszystkich ekstraktach badanych sadzy technicznych wykryto obecność benzo(a)pirenu, zaliczanego do najbardziej rakotwórczych poliarenów, w ilości od 0,03 do 3,37 mg/kg.

16

Właściwości cieplne, mechaniczne i elektryczne polietylenu napełnionego sadzą oraz wodorotlenkiem magnezu

Lenża J., Rydarowski H.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 6 (156)

607--616

PL

W pracy przedstawiono wpływ ograniczenia palności na właściwości mechaniczne, elektryczne i stabilność termiczną polietylenów napełnionych. Zmniejszenie palności uzyskano poprzez wprowadzenie 50% mas. wodorotlenku magnezu do wybranych handlowych polietylenów napełnionych sadzą. Zastosowano również modyfikatory własności mechanicznych oparte na bezwodniku maleinowym i związku tytanu. Modyfikacja bezwodnikiem maleinowym okazała się korzystną dla poprawy własności mechanicznych i cieplnych. Praca zawiera wyniki badań właściwości mechanicznych, elektrycznych oraz palności oznaczonej metodami: UL-94, LOI i kalorymetrem stożkowym. Celem pracy było otrzymanie uniepalnionej kompozycji polietylenu dużej i małej gęstości charakteryzującej się kategorią palności V-0 oraz dobrymi właściwościami mechanicznymi i elektrycznymi.

EN

The paper discusses the influence that limited flammability has on mechanical and electrical properties as well as on thermal stability of filled polyethylenes. Decreased flammability has been achieved through the introduction of 50% wt. magnesium hydroxide to selected commercial carbon black filled polyethylenes. Modifiers of mechanical properties based on maleate anhydride and titanium compound have also been used. The modification with the maleate anhydride has proven advantageous for the improvement of the mechanical and thermal properties. The paper contains the results of tests on the mechanical, electrical and flammability properties obtained by applying the: UL-94, limiting oxygen index (LOI) and cone calorimeter methods. The objective of the work conducted was to obtain a flame retardant composition of high and low density polyethylene which would be characterized by the V-0 degree of flammability as well as by good mechanical and electrical properties.

17

Geochemiczne właściwości sadzy z pirolizy odpadów komunalnych

Raclavska H., Hlavsova A., Juchelkova D., Zajonc O.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 1

19--27

PL

Rozkład metali ciężkich w produktach pirolizy odpadów komunalnych zależy m.in. od wilgotności materiału wejściowego. Największa ilość kadmu przechodzi do składników gazowych dla pirolizy próbki suchej. Najwyższa ilość rtęci i arsenu przechodzi do do składników gazowego dla pirolizy próbki o najwyższej wilgoci. Do 90% ołowiu jest związane z węglem pirolitycznym wraz z 70 – 80% V i W, 60 – 70% Ni i 50 – 60% Cr. Do 90% Cd i Hg przechodzi się do składnika gazowego.

EN

Heavy metal distribution between individual products of municipal waste pyrolysis is influenced by moisture of input material. The largest part of Cd is transferred into gas component when sample is dry. On the contrary, the highest amount of Hg and As in transferred into gas component at the highest moisture. Up to 90 % of Pb is bound at the pyrolytic carbon together with 70 – 80 % of V and As, 60 –70 % of Ni and 50 – 60 % of Cr. Up to 90 % of Cd and Hg is transferred into gas component.

18

Wpływ modyfikacji sadzy silanami i aminą na właściwości fizyczne wulkanizatów NBR

Potocki K., Zaborski M.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 8

1605-1607

PL

Przedstawiono wyniki badań nad wpływem modyfikacji sadzy na właściwości fizyczne wulkanizatów NBR. Do badań zastosowano sadzę kanałową, którą modyfikowano za pomocą N-2- aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysilanu, 3-metakryloksypropylotrimetoksysilanu oraz trietylenodiaminy. Zbadano takie właściwości fizyczne wulkanizatów, jak wytrzymałość na rozciąganie, naprężenie przy wydłużeniu 100%, 200% i 300%, wytrzymałość na rozdzieranie oraz wydłużenie przy zerwaniu. Okazało się, że modyfikacja sadzy za pomocą dietylenotriaminy poprawiła właściwości wytrzymałościowe wulkanizatów NBR.

EN

Nitrile rubbers was filled with channel C black samples modified with NH₂CH₂CH₂NH(CH₂)₃Si(OMe)₃, CH₂=CHCOO(CH₂)₃Si(OMe) and (NH₂CH₂CH₂)₂NH at 120°C and 60 hPa for 24 h and then studied for tensile strength, elongation under stress and tear strength. Only the modification of C black with (NH₂CH₂CH₂)₂NH resulted in an improvement of the mech. properties of the rubber vulcanizates.

19

Wpływ całkowitej zawartości sadzy na właściwości mieszanin SBR/dewulkanizat

Formela K., Kołacka K., Stankiewicz P., Haponiuk J., Stasiek A.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1767-1769

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu napełniacza aktywnego w postaci sadzy na właściwości kompozycji kauczuku butadienowo-styrenowego i dewulkanizatu gumowego otrzymanego metodą ciągłą. Scharakteryzowano zależności pomiędzy sumaryczną ilością sadzy, stanowiącą sumę sadzy dodawanej i sadzy zawartej w dewulkanizacie gumowym, a charakterystyką przebiegu wulkanizacji, właściwościami fizycznymi oraz dynamicznymi właściwościami mechanicznymi otrzymanych wulkanizatów.

EN

Ground tire rubber was devulcanized by extruding at 180°C and 300 rpm and blended with butadiene-styrene rubber, C black and other additives, cured at 150°C and 4.9 MPa and then studied for tensile strength, elongation at break, hardness, resilence, grindability and bending fatigue strength. The addn. of C black resulted in an improvement of the compd. processability. The addn. of the devulcanized rubber contributed to a substantial decrease in the tensile strength and loss tangent of the compds.

20

Plazmochemiczna modyfikacja powierzchni sadzy jako napełniacza mieszanek gumowych

Bieliński D. M., Parys G., Szymanowski H.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 8

1508-1512

PL

Przedstawiono wyniki badań plazmochemicznej modyfikacji powierzchni sadzy N330 w obrotowym reaktorze laboratoryjnym, przez który przepływała mieszanina reakcyjna argonu i 1,3-butadienu, inicjowanej wyładowaniem radiowym o częstotliwości 13,56 MHz. Badano wpływ parametrów procesu na stopień modyfikacji powierzchni sadzy. Oznaczono zmianę składu warstwy wierzchniej cząstek sadzy metodą spektroskopii jonów wtórnych z analizą czasu przelotu (ToF-SIMS), wielkość powierzchni właściwej cząstek sadzy metodą adsorpcji azotu (BET) oraz energię swobodną powierzchni sadzy i jej składowe za pomocą tensjometru metodą sorpcyjną. Największy stopień modyfikacji uzyskano w przypadku obróbki powierzchni sadzy za pomocą plazmy w butadienie, trwającej 5 min, po której kontynuowano przemywanie napełniacza gazem reakcyjnym przez kolejne 3 min w celu wysycenia centrów aktywnych na jego powierzchni. Tak zmodyfikowanej sadzy użyto jako napełniacza mieszanki z kauczuku naturalnego (NR). Porównano morfologię wulkanizatów (SEM, AFM, spektroskopia czasu życia pozytonów PALS) sporządzonych z udziałem sadzy przed i po obróbce plazmochemicznej oraz ich właściwości mechaniczne. Analiza mikroskopowa oraz widma PALS potwierdzają korzystny wpływ modyfikacji sadzy z punktu widzenia wzrostu oddziaływań na granicy faz oraz poprawy stopnia dyspersji i dystrybucji napełniacza w matrycy NR. Nie przejawiło się to niestety we wzroście wytrzymałości mechanicznej wulkanizatów, z uwagi na mniejszy stopień usieciowania kauczuku, spowodowany utlenieniem powierzchni cząstek sadzy w następstwie modyfikacji.

EN

Com. C black was treated with radio-frequency plasma (13.56 MHz) in Ar or 1,3-butadiene flow in a rotary lab. plasma reactor to activate its surface. The product was studied for surface grafting and oxidn., sp. surface area and surface energy and then used as filler for natural rubber. The highest degree of C black modification was reached after the butadiene plasma activation for 5 min followed by the monomer flowing through the reactor for another 3 min, in order to sat. active centers on its surface. After vulcanization, the rubber was studied for surface morphol. and mech. properties. The plasma-assisted modification of C black resulted in an improvement of interphase interactions and the degree of filler dispersion and distribution in the rubber matrix. No improvement of mech. properties of the rubber vulcanizates was, however, obsd.