Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The properties of elastomers obtained with the use of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber and new crosslinking substances

Gaca M., Zaborski M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 1

31--38

EN

In this work, new crosslinking substances containing zinc, sodium, magnesium and aluminum ions for carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) were investigated. The crosslinking density of the vulcanizates obtained was studied by equilibrium swelling in solvents. Additionally, the results confirmed the presence of ionic clusters in metal-containing XNBR vulcanizates. It was proved that these crosslinks were generated due to interactions occurring between metal ions and functional groups of rubber, namely carboxyl groups. The appearance of these unconventional crosslinks was certified by various investigations, i.e. dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), infrared studies or equilibrium swelling of vulcanizates in toluene under ammonia treatment.

PL

Badano nowe substancje zawierające jony cynku, sodu, magnezu lub glinu jako czynniki sieciujące do karboksylowanych kauczuków akrylonitrylowo-butadienowych (XNBR). Gęstość usieciowania otrzymanych wulkanizatów wyznaczano metodą pęcznienia równowagowego w rozpuszczalnikach. Stwierdzono występowanie klastrów jonowych w wulkanizatach XNBR zawierających jony metali. Wykazano, że węzły sieci tworzyły się dzięki oddziaływaniom występującym między jonami metalu i grupami funkcyjnymi kauczuku, czyli grupami karboksylowymi. Występowanie tych niekonwencjonalnych węzłów sieci potwierdziły wyniki dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMTA), spektrofotometrii w podczerwieni oraz badania pęcznienia równowagowego wulkanizatów w toluenie w obecności amoniaku.

2

Mączka drzewna jako napełniacz karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego

Olejnik A., Smejda-Krzewicka A., Dmowska-Jasek P., Strzelec K.

Elastomery

|

2016

|

T. 20, nr 3

8--16

PL

Zbadano i porównano wpływ ilości i rodzaju napełniacza na sieciowanie karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (XNBR) oraz na właściwości wytworzonych wulkanizatów. Jako napełniacz zastosowano mączkę drzewną pochodzącą z drzew iglastych (MDI) lub liściastych (MDL). Stwierdzono, że mieszanki XNBR/MDI oraz XNBR/MDL ogrzewane przez 30 min w obecności tlenku magnezu (MgO) osiągnęły znaczny stopień usieciowania malejący wraz z ilością dodawanego napełniacza. Obecność napełniacza wpływa na właściwości mechaniczne wytworzonych wulkanizatów. Wulkanizaty napełnione mączką drzewną pochodzącą zarówno z drzew iglastych, jak i liściastych odznaczały się zadowalającą wytrzymałością na rozciąganie przy zerwaniu. Wartość wytrzymałości na rozciąganie przy zerwaniu wulkanizatu zawierającego 20 cz. mas. MDI lub MDL wyniosła ok. 21 MPa. Wulkanizaty charakteryzowały się również bardzo dobrą odpornością na starzenie termooksydacyjne. Dodatkowo zarówno wprowadzenie MDI, jak i MDL do mieszanki XNBR wyraźnie i długotrwale poprawia walory zapachowe wulkanizatów.

EN

The effect of the amount of natural fillers on the crosslinking of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) and the properties of the obtained vulcanizates were examined and compared. Wood flour derived from coniferous (MDI) or deciduous trees (MDL) was used as the filler. It has been found that blends of XNBR/MDI and XNBR/MDL heated for 30 minutes in the presence of magnesium oxide (MgO) achieved high crosslinking degree, decreasing slightly with the amount of the filler. The presence of the filler affects the mechanical properties of obtained vulcanizates. Vulcanizates filled with wood flour derived from coniferous and deciduous trees are characterized by satisfactory tensile strength. The value for tensile strength was to 21 MPa for the vulcanizate containing 20 phr of MDI or MDL. The vulcanizates exhibit good resistance to thermo-oxidative aging. The addition of both MDI or MDL clearly and lastingly improves the smell in the vulcanizates.

3

Mieszaniny uwodornionego i karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego - sieciowanie i wybrane właściwości

Bociong K., Rzymski W. M.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 5

370-376

PL

Metodą reaktywnego przetwórstwa mieszano, w różnym stosunku, kauczuki butadienowo-akrylonitrylowe: uwodorniony (HNBR) i karboksylowany (XNBR), następnie kompozycje poddawano selektywnemu dynamicznemu sieciowaniu za pomocą MgO oraz późniejszemu statycznemu sieciowaniu całego układu przy użyciu nadtlenku kumylu (DCP). Zbadano wpływ ilości XNBR w mieszaninie, a także dodanych środków sieciujących oraz czasu dyspergowania na właściwości wytworzonych wulkanizatów. Stwierdzono, że podczas dynamicznego sieciowania XNBR w mieszaninie z HNBR następuje zmiana morfologii z dwuciągłej na mieszaną, w części warstwową, prętową i kropelkową. Stopień usieciowania kompozycji (oceniany na podstawie pęcznienia równowagowego Vr oraz stałych elastyczności 2C1) rośnie ze wzrostem zawartości XNBR w układzie. Wytrzymałość na rozciąganie (TSb) i wydłużenie przy zerwaniu (Eb) zależą od czasu dyspergowania składników oraz warunków prowadzenia procesu.

EN

Hydrogenated and carboxylated acrylonitrile-butadiene rubbers (HNBR and XNBR, respectively) were blended in various ratios by reactive mixing and then the compositions were subjected to selective dynamic curing with use of MgO and subsequent static curing of the whole system with dicumyl peroxide (DCP). The effects of XNBR content in the blend, curing agents added and dispergation time on the properties of vulcanizates obtained were investigated. It was found that during the dynamic curing of XNBR in the blend with HNBR the change in morphology occurred: with two co-continuous phases to mixed partially lamellar, rod-like and droplet ones (Fig. 1). Curing degree of the composition, calculated on the basis of equilibrium swelling (Vr) measurements and elasticity constants 2C1, increase with increasing XNBR content in the system (Fig. 2, 3). Tensile strength (TSb) and elongation at break (Eb) depend on the components' dispergation time and process conditions (Fig. 5-10).

4

Reakcje interelastomerowe w niekonwencjonalnych mieszaninach elastomerów

Rzymski W. M., Kmiotek M.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 7-8

511-516

PL

Na podstawie literatury przedstawiono zagadnienie powstawania sieci interelastomerowych w mieszaninach elastomerów. Omówiono wyniki własnych badań sieciowania nowych, niekonwencjonalnych mieszanin elastomerowych, zawierających karboksylowany kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy (XNBR) oraz chlorosulfonowany polietylen (CSM). Na podstawie oznaczań wulkametrycznych, oceny pęcznienia równowagowego i analizy widm IR ustalono, że w mieszaninach CSM/XNBR, zawierających do 40 cz. mas. CSM, dochodzi do utworzenia sieci przestrzennej, zawierającej interelastomerowe wiązania poprzeczne o budowie jonowej XNBRR-CO-O(-)(+)Me(+)(-)O-SO2-RCSM, podczas gdy sam CSM nie ulega sieciowaniu w zastosowanych warunkach. O postępie reakcji i właściwościach usieciowanej mieszaniny decyduje stosunek masowy CSM/XNBR oraz ilość i rodzaj związku metalu zastosowanego jako czynnik sieciujący. Najlepsze efekty daje sieciowanie mieszanin za pomocą MgO, Mg(OH)2, ZnO lub zasadowego węglanu cynku, wprowadzonych do mieszaniny w ilości >300 mmol/100g, realizowane w temp. >413K (>140°C). Rodzaj zastosowanego CSM (o zawartości związanego chloru w przedziale 29-43 % mas.) nie wywiera istotnego wpływu na stopień usieciowania omawianych mieszanin.

EN

On the basis of literature review the problem of formation of interelastomer networks in the elastomer blends has been presented. The own results of curing of new unconventional elastomer blends composed of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) and chlorosulfonated polyethylene (CSM) were discussed. On the basis of vulcametric measurements, equilibrium swelling and IR spectra analyses we found the formation of networks in CSM/XNBR blends containing up to 40 wt. % of CSM. These networks contain interelastomer crosslinks of ionic structure XNBRR-CO-O(-)(+)Me(+)(-)O-SO2-RCSM (Table 1, Fig. 1) while CSM itself did not undergo curing in the conditions applied. The factors deciding about the reaction progress and the properties of the blend cured are CSM/XNBR weight ratio and type and amount of metal compound used as a curing agent (Table 2). The best results were found for the blends cured with MgO, Mg(OH)2, ZnO or basic zinc carbonate introduced into the blend in amounts >300 mmol/100g, at temp. >413K (>140°C) (Table 3). The type of CSM used (containing bonded chlorine in the range 29-43 wt. %) did not affect significantly the curing degrees of the blends discussed (Table 4).

5

Mieszaniny karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego i maleinowanego kopolimeru etylenu - sieciowanie i wybrane właściwości

Kmiotek M., Rzymski W.M.

Elastomery

|

2007

|

T. 11, nr 6

7-14

PL

Obecność w karboksylowanym kauczuku butadienowo-akrylonitrylowym (XNBR) i w maleinowanym kopolimerze etylenu (mPE) reaktywnych grup kwasowych stwarza możliwość ich jednoczesnego sieciowania za pomocą związków metali, z utworzeniem interelastomerowych wiązań poprzecznych. Z oznaczeń wulkametrycznych, pęcznienia równowagowego oraz stałych elastyczności wynika, że ogrzewanie amorficznego mPE z tlenkiem magnezu w obecności kwasu stearynowego (technicznej stearyny) prowadzi do produktów o bardzo małym stopniu usieciowania i niezadowalających właściwościach. W przeciwieństwie do tego ogrzewanie mieszanin mPE/XNBR zawierających MgO prowadzi do produktów o dużym stopniu usieciowania i znacznej (>15 MPa) wytrzymałości mechanicznej. Najlepsze właściwości mechaniczne posiadają usieciowane mieszaniny zawierające do 15 % mas. mPE. Z punktu widzenia stopnia usieciowania oraz właściwości produktów korzystne wyniki daje zastosowanie MgO, Mg(OH)2, ZnO, CaO lub zasadowego węglanu cynku, użytego w ilości odpowiadającej molowo co najmniej 12 cz. wag MgO/100 cz. wag polimerów. Analiza widm w podczerwieni oraz innych właściwości usieciowanych mieszanin XNBR/mPE upoważniają do konkluzji, że ogrzewanie badanych mieszanin z wybranym związkiem metalu prowadzi do sieci przestrzennych zawierających, przynajmniej w części, jonowe, interelastomerowe wiązania poprzeczne o budowie XNBR R-CO-O^(-)(+)Me^(+)(-)O-CO-R^mPE.

EN

Carboxyl groups in carboxylated butadiene-acrylonitrile rubber (XNBR) and maleic groups in elastomeric maleated ethylene copolymer (mPE) can be used to cure these elastomers with selected metal compounds. From vulcametric, equilibrium swelling and Mooney-Rivlin elasticity constants determinations it follows that mPE alone cannot be cured to acceptable extent with MgO in the presence of stearic acid. However, the mPE/XNBR blends can be cured to high degree resulting products of high (>15 MPa) tensile strength. The best results were obtained for the blends containing up to 15 wt % mPE cured with MgO, Mg(OH)2, ZnO, CaO or zinc basic carbonate used in amount corresponding to 12 or more phr MgO. From FT-IR and other analysis it follows that the heating of the mPE/XNBR blend with selected metal compound leads to neutralisation of maleic and carboxyl groups and to the products containing, at least in part, ionic interelastomer crosslinks of the structure XNBR R-CO-O^(-)(+)Me^(+)(-)O-CO-R^mPE.

6

Niekonwencjonalne sieciowanie mieszanin chlorosulfonowanego polietylenu i karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego

Kozioł M., Rzymski W. M.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 7-8

587-592

PL

Zbadano interpolimerowe sieciowanie mieszanin chlorosulfonowany polietylen/karboksylowany kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy (CSM/XNBR) za pomocą MgO w obecności kwasu stearynowego w temp. 433K w ciągu 30 min oraz wpływ różnej ilości chloru związanego w CSM na właściwości mieszanin CSM/XNBR. Postęp sieciowania oceniano na podstawie oznaczania wartości momentu wulkametrycznego (L), pęcznienia równowagowego (Qv) w wybranych rozpuszczalnikach i zawartości frakcji zolowej (frakcji rozpuszczalnej w 2-butanonie - S). Stwierdzono, że CSM nie ulega sieciowaniu w badanych warunkach, natomiast w mieszaninie z XNBR dochodzi do interpolimerowej reakcji obu elastomerów. Świadczą o tym ilości związanego chloru, wartości S oraz analiza IR. Zaobserwowano, że stopień związania CSM z siecią przestrzenną zależy od jego rodzaju i zawartości w mieszaninie. Określono wytrzymałość na rozciąganie (TSb) i wydłużenie przy zerwaniu (Eb) oraz zależność kąta stratności dynamicznej (tgd) i modułu zachowawczego (E') od temperatury metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA) usieciowanych mieszanin CSM/XNBR. W usieciowanej mieszaninie CSM/XNBR stwierdzono występowanie jonowych interpolimerowych wiązań o budowie ~C-CO-O-+Mg+-O-SO2-C~ [równania (1)-(3)], które nadają jej dużą wytrzymałość mechaniczną i pełnią funkcję chemicznego kompatybilizatora.

EN

Interpolymeric crosslinking of chlorosulfonated polyethylene/carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber blends (CSM/XNBR) (Table 2) with MgO in the presence of stearic acid at temp. 433 K (160 oC) for 30 min has been investigated. Effect of CSM containing various amounts of chlorine bonded (Table 1) on the properties of CSM/XNBR blends was studied as well. Extent of crosslinking was estimated on the basis of determinations of vulcametric torque (L) (Fig. 1), equilibrium swelling (Qv) in selected solvents and sol fraction content (fraction soluble in 2-butanone - S) (Tables 3 and 5). It was found that CSM did not undergo crosslinking in given conditions while in the blend with XNBR the interpolymeric reaction of both elastomers occurred. It was confirmed by bounded chlorine values, S and IR analysis (Fig. 2, Table 4). It was observed that degree of CSM bonding with the network depends on its type and content in the blend. Tensile strength (TSb), elongation at break (Eb) temperature dependence of dynamic loss tangent (tgd) and storage modulus (E') (Fig. 3) were determined using dynamic mechano-thermal analysis (DMTA) of cured CSM/XNBR blends. There were found ionic interpolymeric bonds of structure ~C-CO-O-+Mg+-O-SO2-C~ in cured CSM/XNBR blend [equations (1)-(3)] which gave the blend high mechanical strength and act as chemical compatibilizer.

7

Właściwości karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego zawierającego "in situ" zsyntetyzowane napełniacze krzemionkowe

Zaborski M., Pietrasik J.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 9

643-648

PL

Z prekursorów krzemoorganicznych metodą "zol-żel" zsyntetyzowano napełniacze krzemionkowe w środowisku karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowe-go (XNBR). Tworzą one agregaty o wymiarach kilku |xm. Prekursorami były N-2-aminoetylo-3-aminopropylotrimetoksysi-lan (DAMS) oraz tetraetoksysilan (TEOS). Stwierdzono, że DAMS jest substancją sieciującą XNBR. Węzłami sieci są domeny silseskwioksanowe zawierające wiązania zarówno amidowe, jak i jonowe. Część węzłów sieci (ok. 30%) ulega rozpadowi pod wpływem etylenodiaminy. W miarę wzrostu zawartości DAMS zwiększa się gęstość usieciowania elastomeru, jak również naprężenie w warunkach odpowiednich wydłużeń oraz wytrzymałość na rozciąganie. Z pomiarów dynamicznych właściwości wulkanizatów wynika, że związki krzemoorganiczne nie wpływają na temperaturę zeszklenia, lecz w przedziale temperatury 30-40°C występuje przejście związane z ruchliwością agregatów jonowych. Wprowadzenie do elastomeru mieszaniny DAMS + TEOS powoduje, że domeny silseskwioksanowe stają się bardziej usieciowane, a napełniacz wykazuje tendencję do tworzenia własnej struktury. Z pomiarów 2 Si NMR wynika, że gdy wzajemny stosunek silanów wynosi 1:1 uzyskuje się w przeważającej części struktury trójfunkcyjne Q3, ale obecne są również struktury czterofunkcyjne Q . Zwiększanie zawartości struktury czterofunkcyjnej Q (czyli synteza napełniacza z mieszanin DAMS + TEOS) prowadzi do wzrostu naprężeń w warunkach oddziaływania określonych wydłużeń oraz zwiększenia wytrzymałości na rozciąganie.

EN

From silica precursors we synthesized silica fillers in sol-gel reaction in the carboxylated acrylonitrile/butadiene rubber (XNBR). N-2-aminoethyl-3-aminopropyl-trimethoxysilane (DAMS) and tetraethoxysilane (TEOS) were used as fillers' precursors. It has been found that DAMS is a substance crosslinking XNBR. The network points are silsesquioxanes' domains containing amide as well as ionic bonds. Some part of points (similar to30%) decompose under ethylenediamine treatment. The bigger DAMS content the bigger crosslinking density of elastomer as ell as the stress at suitable elongation and tensile strength Tables 2 and 4). The dynamic properties measurements show that rganosilica compounds do not influence glass transitiontemperature of elastomer (Table 6) but in the range of 30-40degreesC the second maximum appears which is a transition connected to ionic aggregates activity. Addition of a mixture of DAMS + TEOS to the elastomer causes the increase of crosslinking of silsesquioxanes' domains and the filler shows tendency to creation of its own structure (Fig. 2). Si-29 NMR results show that mostly trifunctional structures Q(3) are obtained for equal ratio of silanes (1:1) but tetrafunctional structures Q(4) are also present (Table 1). The increasing of tetrafunctional structure Q(4) content, that is a synthesis of a filler with DAMS + TEOS mixture, leads to the increase of stress at suitable elongation, and tensile strength (Table 5).