Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Development of compatibilized butyl rubber nanocompo-sites containing dual filler system

Rajasekar R., Malas A., Das C.K.

Elastomery

|

2012

|

T. 16, nr 4

22-28

EN

This study aims in analyzing the effect of compatibilizer for the dispersion of organically modified nanoclay in butyl rubber (IIR) matrix. Chlorobutyl rubber (CIIR) - organically modified nanoclay com-posites (CI-C) were prepared by solution mixing. The nanoclay used in this study is Cloisite 20A. The ob-tained nanocomposites were incorporated in butyl rubber (IIR) along with carbon black with sulphur as a curing agent. Morphology, curing characteristics, mechanical and gaś barrier properties ofthe nanocomposites were analysed and compared to control. The morphological studies proved the partial exfo-liation along with agglomeration of nanoclay platelets in CIIR, andfurther incorporation ofCI-C in IIR matrix enhances the exfoliation ofthe nanoclay platelets. Curing study demonstrated faster scorch time, cure time and increase in maximum torąuefor the compatibilized IIR nanocomposites containing dual filler system compared to control. Tremendous improvement in mechanical and gaś barrier properties were achieved for the same system. The tensile fractured surface of the rubber compounds observed through scanning electron microscopy shows highly rough and tortuous path for the filler containing IIR compounds.

PL

Przedstawiona praca jest ukierunkowana na przeanalizowanie wpływu środka kompatybilizującego na dyspergowanie organicznie modyfikowanego nanoglinokrzemianu w środowisku kauczuku butylowego (IIR). Kompozyty użytego jako kompatybilizatora kauczuku chlorobutylowego (CIIR) i organicznie modyfikowanego nanoglinokrzemianu (Cl-C) przygotowywano przez zmieszanie skladników w roztworze. Jako nanoglinokrzemianu użyto w badaniach Cloisite 20A. Uzyskane nanokompozyty wprowadzano do kauczuku butylowego (IIR) razem z sadzą i siarką jako środkiem sieciującym. Właściwości nanokompozytów - morfologiczne, wulkanizacyjne, mechaniczne i barierowe wobec gazu - analizowano i porównywano z próbką kontrolną. Badania morfologii wykazały częściową eksfoliację z jednoczesną aglomeracją płytek nanoglinokrzemianu w CIIR, a następnie wprowadzanie Cl-C do matrycy IIR zwiększało eksfoliację płytek nanoglinokrzemianu. Badania wulkanizacji wykazały krótszy czas podwulkanizacji i wulkanizacji oraz wzrost maksymalnego momentu obrotowego kompatybilizowanych nanokompozytów IIR zawierających dwuskładnikowy zespół napełniaczy w porównaniu z próbką kontrolną. Stosując opisany system uzyskano ogromną poprawę właściwości mechanicznych i barierowych produktu. Powierzchnia przełomu po rozciąganiu obserwowana pod mikroskopem elektronowym okazała się bardziej szorstka i nierówna w przypadku napełnionych mieszanek IIR.

2

Sieciowanie i reakcje interelastomerowe w mieszaninach kauczuków butadienowo-styrenowego i chlorobutylowego

Bociong K., Cisowska A., Gietka K., Rzymski W., Syrek B.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 6

461-468

PL

Za pomocą walcarki laboratoryjnej, w standardowy sposób sporządzono mieszaniny kauczuków butadienowo-styrenowego (SBR) i chlorobutylowego (CIIR) w rozmaitym stosunku masowym. Mieszanki ogrzewano w temp. 433 K w obecności donora jonów metalu (ZnO, Fe2O3 lub pyłu Zn). Badano stopień usieciowania kauczuków w zależności od składu mieszanin oraz rodzaju i ilości donora jonów metalu. Ogrzewanie i usieciowanie mieszanin prowadzi do zmiany ich morfologii. Na podstawie widm IR stwierdzono, że sieciowanie jest wynikiem interelastomerowego alkilowania w reakcji Friedela-Craftsa pierścieni fenylowych SBR przez elastomeryczny polihalogenek CIIR a także autoalkilowania tych pierścieni przez łańcuchy SBR zawierające boczne grupy winylowe oraz mery 1,4-cis-butadienowe, katalizowanego przez aprotonowe kwasy Lewisa (ZnCl2, FeCl3) generowane in situ w reakcji CIIR z donorem jonów metalu. Stopień usieciowania mieszanin SBR/CIIR rośnie w miarę zwiększania udziału CIIR i donora jonów metalu. Najlepsze wyniki uzyskano w przypadku mieszanin zawierających więcej niż 50 % CIIR oraz 2-4 cz. mas. ZnO/100 cz. mas. CIIR. Opracowana, niekonwencjonalna metoda sieciowania może być wykorzystywana także do sieciowania mieszanin kauczuków z udziałem wybranych napełniaczy.

EN

Blends of styrene butadiene and chlorobutyl rubber in various mass ratios were prepared according to standard procedures in a laboratory mill. The blends were heated to 433K in the presence of a metal ion donor (ZnO, Fe2O3 or zinc powder). The influence of the blend composition and amount of metal ion donor on the degree of interelastomer crosslinking of the rubbers was investigated. Thermal treatment and the resultant crosslinking of the blends led to changes in their morphology. On the basis of IR spectra (Figs. 2, 7, Table 2, 7), it was confirmed that crosslinking proceeds as a result of Friedel-Crafts interelastomer alkylation of the SBR phenyl ring by the CIIR polihalogenic elastomers (Scheme A). Moreover, the autoalkylation of these rings by SBR vinyl side groups and 1,4-cis-butadiene monomers were catalyzed by aprotic Lewis acids (ZnCl2, Fe2O3) generated in situ in the reaction of CIIR with the metal ion donor. The degree of blend crosslinking increased with an increase in the content of CIIR and the metal ion donor. The best results were obtained for mixtures containing more that 50 % CIIR and 2-4 parts by wt. of ZnO in respect to 100 parts by wt. of CIIR (Figs. 1, 4, 6; Tables 1, 3, 4, 6). The new, unconventional method could be applied for the crosslinking of rubber blends with selected fillers (Fig. 5, Table 5).

3

Development of compatibilized butyl rubber nanocomposites containing dual filler system

Rajasekar R., Malas A., Das C.K.

Elastomery

|

2010

|

T. 14, nr 6

15-22

EN

This study aims in analyzing the effect of compatibilizer for the dispersion of organically modified nanoclay in butyl rubber (IIR) matrix. Chlorobutyl rubber (CIIR) - organically modified nanoclay composites (CI-C) were prepared by solution mixing. The nanoclay used in this study is Cloisite 20A. The obtained nanocomposites were incorporated in butyl rubber (IIR) along with carbon black and sulphur as a curing agent. Morphology, curing characteristics, mechanical and gas barrier properties of the nanocomposites were analysed and compared to control. The morphological studies proved the partial exfoliation along with agglomeration of nanoclay platelets in CIIR, and further incorporation of CI-C in IIR matrix enhances the exfoliation of the nanoclay platelets. Curing study demonstrated faster scorch time, cure time and increase in maximum torque for the compatibilized IIR nanocomposites containing dual filler system compared to control. Considerables improvement in mechanical and gas barrier properties were achieved for the same system. The tensile fractured surface of the rubber compounds observed through scanning electron microscopy shows highly rough and tortuous path for the filler containing IIR compounds.

PL

Praca ma na celu analizę wpływu kompatybilizatora na dyspersję organicznie modyfikowanego nanoglinokrzemianu w matrycy kauczuku butylowego. Kompozyty kauczuku chlorobutylowego i modyfikowanego nanoglinokrzemianu wykonywano metodą mieszania w roztworze. Do badań użyto nanoglinokrzemianu Cloisite 20A. Uzyskane nanokompozyty wprowadzano do kauczuku butylowego (IIR) razem z sadzą i siarką jako środkiem wulkanizującym. Badano morfologię, charakterystykę wulkanizacji, właściwości mechaniczne i przepuszczalność gazu nanokompozytów, porównując uzyskane wyniki z właściwościami próbki kontrolnej. Badania morfologiczne dowiodły częściowej eksfoliacji oraz aglomeracji płytek nanoglinokrzemianu w CIIR, a następnie, że dodanie CI-C do matrycy IIR poprawia eksfoliację płytek nanoglinokrzemianu. Badanie wulkanizacji wykazało krótszy czas podwulkanizacji i wulkanizacji oraz wzrost maksymalnego momentu obrotowego kompozytów kompatybilizowanego IIR zawierającego zespół dwóch napełniaczy w porównaniu z próbką kontrolną. Osiągnięto znaczną poprawę właściwości mechanicznych i barierowych. Obserwacja za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego powierzchni mieszanki gumowej ze spękaniami powstałymi na skutek naprężenia pokazuje bardzo ostrą i zmiennokierunkową drogę spękań w przypadku napełnionych mieszanek IIR.

4

In situ generated lewis acids in crosslinking of styrene-butadiene rubber

Bociong K., Rzymski W. M.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2009

|

Vol. 53, nr 3

209-214

EN

New unconventional method of crosslinking of styrene-butadicnc rubber (SBR) and chlorobutyl rubber (CIIR) was investigated. SBR crosslinking was initiated by Lewis acids generated in situ. The blends of SBR'CIIR/ZnO were heated at temperature of 433 K. for 25 minutes and after that selected properties of the curcd products were determined. It was found that degree of crosslinking increases with increasing amount of CIIR in the blends, but docs not depend on ZnO for ZnO>3 phr CIIR, where 'phr' means parts per hundred of chlorobutyl rubber. Tensile strength (TSb), elongation at break (Eb) and other properties of curcd blends depend on crosslinking conditions and composition of analyzed blends. On the base on sol-gel analysis and extraction in boiling acetone wc have found that degree of SBR-CIIR intcrclastomcrs bounding in common network increases with CIIR amount in the blends.