Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Powtarzalność właściwości mieszanek i wulkanizatów kauczuku butadienowo-styrenowego zawierających niezależne próby sadzy popirolitycznej otrzymanej w wyniku pirolizy opon

Dębek Cezary

Elastomery

|

2019

|

T. 23, nr 1

3--16

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań powtarzalności właściwości mieszanek i wulkanizatów kauczuku butadienowo-styrenowego zawierających niezależne próby sadzy popirolitycznej. Dla porównania zbadano analogiczne mieszanki i wulkanizaty zawierające sadze techniczne N550, N772 oraz kaolin. Stwierdzono, że sadza popirolityczna nadaje mieszankom wysoką lepkość Mooneya. Uzyskane wartości lepkości dla trzech prób sadzy są powtarzalne, mieszczą się w zakresie ±5%. Mieszanki z próbami sadzy popirolitycznej mają wartości czasu optimum wulkanizacji (t90) zbliżone do wartości t90 mieszanek zawierających sadze techniczne. Rozrzut wartości t90 jest większy i wynosi ±14%. Stwierdzono, że im więcej związków siarki i cynku zawiera sadza popirolityczna, tym większa jest szybkość wulkanizacji. Poszczególne próby sadzy popirolitycznej nadają wulkanizatom SBR powtarzalną i wysoką twardość, równą wulkanizatowi z sadzą aktywną N550 i dużo wyższą niż twardość wulkanizatu zawierającego sadzę N772 czy kaolin. Wartości wytrzymałości na zerwanie (TSb) wulkanizatów z próbami sadzy popirolitycznej są również powtarzalne, jednakże znacznie niższe niż uzyskane dla wulkanizatu z sadzą N550 i N772. Podobnie odporność na ścieranie wulkanizatów z próbami sadzy popirolitycznej osiąga zbliżone wartości, ale jest wyraźnie mniejsza niż wulkanizatów z sadzą N550, N772, jednak większa niż wulkanizatów z kaolinem. Sadza popirolityczna ma niekorzystne cechy, które osłabiają możliwy efekt wzmacniający wynikający z dość wysokiej wartości liczby jodowej (ok. 50 g/kg). Mogą nimi być: obecność znacznej ilości części mineralnych, niedostateczne rozdrobnienie cząstek sadzy, zmieniona struktura powierzchni cząstek pierwotnych sadzy czy obecność ciężkich olejów popirolitycznych i oligomerycznych substancji kauczukowych wynikających z procesu pirolizy.

EN

The paper presents the results of studies on the repeatability of properties of compounds and vulcanizates of styrene-butadiene rubber containing independent samples of pyrolytic carbon black. For comparison, analogous compounds and vulcanizates containing technical carbon black N550, N772 and kaolin were examined. It was found that pyrolytic carbon black gives the compounds high Mooney viscosity. The obtained viscosity values for the three carbon black tests are repeatable, within the range of ±5%. Compounds with pyrolytic carbon black samples have optimum vulcanization time (t90) values similar to those of compounds containing technical carbon black. The dispersion of the t90 values is greater and is ±14%. It was found that the more sulphur and zinc compounds containing pyrolytic carbon black, the higher the rate of vulcanization. Individual samples of pyrolytic carbon black give SBR vulcanizates a high and reproducible hardness equal to that of carbon black vulcanizate N550 and much higher than that of carbon black vulcanizate N772 or kaolin. Tensile strength at break (TSb) values of vulcanizates with pyrolytic carbon black samples are also repeatable, but much lower than those obtained for carbon black vulcanizate N550 and N772. Similarly, the abrasion resistance of vulcanizates with pyrolytic carbon black samples reaches similar values, but is significantly lower than that of vulcanizates with carbon black N550, N772, but higher than that of vulcanizates with kaolin. Pyrolytic carbon black has unfavourable features which weaken the possible amplifying effect resulting from the relatively high iodine value (approx. 50 g/kg). These can be: the presence of a significant amount of mineral parts, insufficient fineness of carbon black particles, altered surface structure of primary carbon black particles or the presence of heavy pyrolytic oils and oligomeric rubber substances resulting from pyrolysis process.

2

Możliwości zastosowania sadzy popirolitycznej w elektrochemicznych źródłach prądu

Wróbel Justyna, Pawłowska Urszula, Dębek Cezary

Elastomery

|

2019

|

T. 23, nr 2

101--111

PL

Zastosowanie materiału węglowego pochodzącego z pirolizy odpadów gumowych w bateriach to temat stosunkowo nowy, którym zainteresowanie nastąpiło w ostatnich kilkunastu latach. Materiały węglowe oparte na sadzy są komercyjnie stosowane jako dodatki o rożnych zastosowaniach elektrodowych, co stwarza potencjalnie duże możliwości aplikacyjne dla sadzy popirolitycznej. Kluczowym etapem w procesie produkcji materiałów węglowych, atrakcyjnych z punktu widzenia elektrochemicznych źródeł energii, jest odpowiednia modyfikacja i aktywacja sadzy popirolitycznej m.in. przez obróbkę chemiczną. Morfologia, liczba i rodzaj porów, powierzchnia właściwa i inne właściwości fizykochemiczne materiałów opartych na węglu popirolitycznym wpływają na pojemność właściwą i wydajność badanych elektrod. W artykule zaprezentowano przegląd prac literaturowych, dotyczących możliwości zastosowania sadzy pochodzącej z procesu pirolizy zużytych opon i wyrobów gumowych, w elektrochemicznych źródłach prądu.

EN

The use of carbon material derived from pyrolysis of rubber waste in electric cells is a relatively new topic, which has been of interest in recent years. Carbon materials based on carbon black are commercially used as additives with different electrode applications, which creates potentially large application possibilities for pyrolytic carbon black. The key stage in the process of production of carbon materials, attractive from the point of view of electrochemical energy sources, is appropriate modification and activation of pyrolytic carbon black by chemical treatment. Morphology, number and type of pores, specific surface and other physicochemical properties of materials based on pyrolytic carbon influence the specific capacity and efficiency of the electrodes studied. The article presents a review of literature papers concerning the possibility of using carbon black from the process of pyrolysis of used tyres and rubber products in electrochemical power sources.

3

Charakterystyka sadzy popirolitycznej otrzymanej w wyniku pirolizy opon prowadzonej w skali przemysłowej, metodą periodyczną

Dębek C.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 4

281--293

PL

W artykule przedstawiono parametry sadzy popirolitycznej, uzyskanej w instalacji przemysłowej pracującej w trybie wsadowym, istotne z punktu widzenia zastosowania jako napełniacz do mieszanek kauczukowych i tworzyw sztucznych. Dzięki zbadaniu próbek sadzy popirolitycznej z trzech niezależnych procesów prowadzonych w jednakowy sposób oceniono rozrzut właściwości. Średnie wartości parametrów porównano z właściwościami sadz technicznych N330, N550, N772 i N990. Poszczególne próby sadzy popirolitycznej nie wykazują istotnego rozrzutu właściwości w parametrach strukturalnych, tj. w wartościach liczby jodowej (średnio 50 g/kg) i liczby DBF (średnio 73 cm3/100 g). Rozrzut uzyskanych wartości nie przekracza dopuszczalnego dla sadz technicznych. Średnia wartość liczby jodowej sadzy popirolitycznej wynosząca 50 g/kg jest zbliżona do wartości dla sadzy N550 (43 g/kg), natomiast średnia wartość liczby DBF wynosząca 73 g/kg jest zbliżona do wartości dla sadzy N772 (65 g/kg). Sadza popirolityczna jest zanieczyszczona znaczną ilością związków mineralnych. Rozrzut wartości tych zanieczyszczeń jest stosunkowo znaczny, wynosi 15,5–21,8% mas. Sadza techniczna zawiera do 0,5% mas. zanieczyszczeń mineralnych, dlatego pod tym względem sadzy popirolitycznej nie da się porównać do sadz technicznych. Sadza popirolityczna jest materiałem węglowo-mineralnym. Przeprowadzone badania SEM wykazały, że rozdrobnienie surowej sadzy popirolitycznej jest niewystarczające, a cząstki będące wtórnym aglomeratami sadzy nie ulegają dezintegracji podczas oznaczania wartości przesiewu na sicie 0,045 mm. Oznaczona za pomocą SEM morfologia sadzy popirolitycznej dowodzi, że sadza ta ma strukturę sadzy technicznej. Jest w zasadzie odzyskaną sadzą techniczną (dokładniej mieszaniną sadz technicznych) zanieczyszczoną związkami mineralnymi i niewielką ilością związków organicznych: olejów i nierozłożonych zupełnie kauczuków.

EN

The paper presents parameters of pyrolytic carbon black, obtained in an industrial installation operating in batch mode, important from the point of view of application as a filler for rubber and plastic composites. Thanks to the investigation of pyrolytic carbon black samples from three independent processes carried out in the same way, the dispersion of properties was evaluated. Average values of parameters were compared with properties of technical carbon black N330, N550, N772 and N990. Individual samples of pyrolytic carbon black do not show significant dispersion of properties in structural parameters, i.e. iodine adsorption (average 50 g/kg) and DBF number (average 73 cm3/100 g). The dispersion of the obtained values does not exceed the acceptable values for technical carbon black. The average value of iodine adsorption 50 g/kg for pyrolytic carbon black is close to that of N550 carbon black (43 g/kg), while the average value of DBF absorption 73 g/kg is close to that of N772 carbon black (65 g/kg). Pyrolytic carbon black is polluted with a significant amount of mineral compounds. The dispersion of the value of these contaminants is relatively significant and amounts to 15.5–21.8% wt.%. Technical carbon black contains up to 0.5% wt.% of mineral impurities, therefore in this respect pyrolytic carbon black cannot be compared to technical carbon black. Pyrolytic carbon black is a carbon-mineral material. SEM analysis have shown that the fragmentation of crude pyrolytic carbon black is insufficient and particles which are secondary carbon black agglomerates are not disintegrated during the determination of the screening value on the 0.045 mm sieve. The morphology of pyrolytic carbon black as determined by SEM proves that this carbon black has the structure of technical carbon black. It is basically a recovered technical carbon black (more precisely, a mixture of technical carbon black) contaminated with mineral compounds and a small number of organic compounds: oils and undecomposed rubber.