Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effects of crumb rubber and styrene-butadiene rubber additives on the properties of asphalt binder and the Marshall performance properties of asphalt mixtures

Khan Diyar, Ali Basit, Li Peilong, Hasan Mohd Rosli Mohd, Karim Fazli, Khan Noman

Budownictwo i Architektura

|

2023

|

Vol. 22, no 4

147--161

EN

The primary aim of this study is to evaluate the impact of incorporating crumb rubber (CR) and styrene-butadiene rubber (SBR) additives, ranging from 0% to 5% by weight of bitumen, on the performance of a bituminous concrete mixture using the wet process. Laboratory experiments, including the Marshall test, were conducted to establish the optimum bitumen content (OBC) for the hot mix. The study focuses on determining the optimal proportions of CR and SBR to achieve maximum strength. The results show that increasing the proportions of both CR and SBR leads to significant improvements in strength, with the maximum stability recorded at 16.14 kN and a flow of 1.23 mm for a mix containing 5% CR and 4% SBR. The findings further suggest an inverse relationship between CR content and strength, while an increasing SBR content enhances strength. Consequently, the optimal proportions for incorporating CR and SBR additives are identified as 5% and 4%, respectively.

2

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.

3

Efektywność działania środków przeciwstarzeniowych w procesie przyśpieszonego starzenia cieplnego

Kasprzyk Paulina, Bartkowski Daniel, Włoch Marcin, Datta Janusz

Elastomery

|

2019

|

T. 23, nr 2

112--122

PL

Przedmiotem przedstawionych badań są wulkanizaty kauczuku naturalnego i butadienowo-styrenowego. Celem pracy było zbadanie efektywności działania środków przeciwstarzeniowych w procesie przyspieszonego starzenia cieplnego (w czasie 7 i 14 dni w temperaturze 70°C). Do badań wykorzystano dwie substancje przeciwstarzeniowe: komercyjnie dostępny przeciwutleniacz IPPD (N–fenylo-N′-izopropylo-p-fenylenodiamina) oraz ekologiczny przeciwutleniacz K (aminowo-amidowa pochodna kalafonii). Struktura chemiczna próbek referencyjnych oraz wulkanizatów po procesie starzenia została zidentyfikowana z wykorzystaniem analizy spektroskopowej w podczerwieni (FTIR). Zbadano również właściwości mechaniczne wulkanizatów przy statycznym rozciąganiu, twardość, elastyczność przy odbiciu oraz ścieralność. Przeprowadzone badania dowiodły wysokiej efektywności działania przeciwutleniacza K, szczególnie w przypadku wulkanizatów opartych na kauczuku naturalnym.

EN

The subject of the presented research are vulcanizates of natural rubber and styrene-butadiene rubber. The aim of the work was to examine the effectiveness of anti-aging agents in the process of accelerated heat aging (during 7 and 14 days at 70°C) . Two anti-aging substances were used for the study: the commercially available IPPD antioxidant (N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine) and the eco-friendly K antioxidant (amino-amide derivative of rosin). The chemical structure of reference samples and vulcanizates after the aging process was identified using FTIR spectroscopy. The selected mechanical properties were also characterized: hardness, impact resilience, abrasiveness and properties in a static tensile test. The studies have proved the high effectiveness of K antioxidant, especially for vulcanizates based on natural rubber.

4

Evaluation of the physico-mechanical and electrical properties of styrene-butadiene rubber/aluminum powder and styrene-butadiene rubber/cerium sulfate composites

Nassar A., Yehia A. A., El-Sabbagh S. H.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 2

100--108

EN

Different concentrations of powdered aluminum (Al) or cerium sulfate in the range between 10 and 60 phr were incorporated into styrene-butadiene rubber (SBR) matrices. The physico-mechanical and electrical properties of vulcanizates were measured and evaluated. An improvement in the mechanical properties according to increased filler loading in SBR composites was noted. This finding is reinforced by filler dispersion values (Lee equation), reinforcing index and thermal analysis. The dielectric properties, namely the relative permittivity (ε') and dielectric loss (ε”), were measured as function of both frequency and concentration of the SBR/filler composites. The results showed an enhancement in the dielectric and mechanical properties, especially for Al powder. This is due to the enhancement of filler-rubber interactions and the continuity of the conductive phase through the composites. The SEM micrograph showed that the filler agglomerates were dispersed within the SBR matrix.

PL

Do matrycy kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) wprowadzano proszki aluminium (Al) lub siarczanu(VI) ceru(IV) w ilości 10—60 phr. Oceniono właściwości fizyko-mechaniczne i elektryczne wytworzonych wulkanizatów. Stwierdzono, że wraz ze zwiększeniem zawartości cząstek napełniacza w matrycy SBR poprawiały się właściwości mechaniczne kompozytów, co potwierdzono metodą analizy termograwimetrycznej, na podstawie indeksu wzmocnienia (RI) oraz stopnia dyspersji napełniacza. Badano też zależność właściwości dielektrycznych — względnej przenikalności (ε') i strat dielektrycznych (ε”) — od częstotliwości zewnętrznego pola magnetycznego i od stężenia cząstek napełniacza w matrycy SBR. Wyniki wskazują na polepszenie właściwości zarówno dielektrycznych, jak i mechanicznych zwłaszcza w przypadku kauczuku napełnionego proszkiem aluminium. Obserwowaną poprawę przypisano interakcjom między cząstkami napełniacza i kauczuku, skutkującym przewodnością fazy ciągłej kompozytów. Mikrofotografie SEM wskazują na obecność aglomeratów cząstek napełniacza rozproszonych w matrycy kauczuku SBR.

5

A new method of styrene-butadiene rubber curing using in situ generated Lewis acids

Dmowska-Jasek P., Rzymski W. M., Koścista E., Bociong K.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

742--746

EN

Heating of blends composed of styrene-butadiene rubber (SBR) and chlorosulphonated polyethylene (CSM) at T = 453 K in the presence of fine powdered Zn leads to curing of the elastomers involving interelastomer reactions of the blend components. Analysis of IR spectra leads to the conclusion that the curing in the studied blends is a result of the interelastomer Friedel-Crafts alkylation of the SBR phenyl rings with the elastomeric polyhalide. This reaction is catalyzed with a Lewis acid (ZnCl2) generated in situ by the reaction of CSM with the Zn powder. This new, unconventional method can be used for the curing of the SBR/CSM blends containing selected fillers.

PL

Ogrzewanie w T = 453 K mieszanin zawierających kauczuk butadienowo-styrenowy (SBR) i chlorosulfonowany polietylen (CSM) w obecności rozdrobnionego Zn prowadzi do usieciowania składników. Na podstawie widm w podczerwieni (IR) stwierdzono, że sieciowanie składników mieszanki jest wynikiem interelastomerowego alkilowania w reakcji Friedela-Craftsa pierścieni fenylowych makrocząsteczek SBR elastomerycznym polihalogenkiem. Reakcje te są katalizowane kwasem Lewisa (ZnCl2) generowanym in situ w reakcji CSM ze sproszkowanym Zn. Nowa, niekonwencjonalna metoda może być wykorzystana do sieciowania mieszanin SBR/CSM zawierających wybrane napełniacze.

6

Wpływ dodatku regeneratów gumowych na charakterystykę sieciowania oraz właściwości mechaniczne kauczuku butadienowo-styrenowego

Formela K., Cysewska M., Januszewicz K.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

666-671

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu regeneratów gumowych otrzymanych w różnych warunkach ścinania na przebieg procesu wulkanizacji oraz statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne wulkanizatów mieszanek kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) i regeneratu gumowego. Regenerację miału gumowego prowadzono metodą periodyczną przy użyciu walcarki oraz metodą ciągłą z zastosowaniem wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. W celu poprawy przetwórstwa miału gumowego metodą periodyczną jako plastyfikator zastosowano dwa rodzaje olejów popirolitycznych uzyskanych w wyniku pirolizy opon. Otrzymane regeneraty gumowe użyto jako substytut (10-50% mas.) kauczuku SBR w mieszankach gumowych. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że dodatek regeneratów wpływa korzystnie na właściwości mechaniczne wulkanizatów.

EN

Ground tire rubber was reclaimed by using a 2-roll mill or twin screw extruder, optimally after plastification with a heavy oil from pyrolysis of tires, blended with original styrene-butadiene rubber (10-50% by mass), cured with S and tested for tensile strength, glass transition temp. and swelling degree. The curing rate index was also detd. Use of the oils for reclaiming the ground tire rubber resulted in increasing the regeneration degree. The substitution of the original rubber with the reclaimed one resulted in improving mech. characteristics of the rubber vulcanizates and did not change their crosslinking.

7

Charakterystyka sieciowania, statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne mieszanin kauczuk butadieno-styrenowy/regenerat gumowy

Formela K., Cysewska M.

Elastomery

|

2014

|

T. 18, nr 1

9--15

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości regeneratu gumowego na charakterystykę procesu wulkanizacji, prowadzonego z użyciem różnych ilości przyspieszaczy, oraz na statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne zwulkanizowanych mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego i regeneratu gumowego. Regenerację miału gumowego prowadzono w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej. Wzrost zawartości regeneratu gumowego (10-50 phr) w mieszance wpłynął korzystnie na właściwości mechaniczne otrzymanych wulkanizatów, bez względu na ilość użytych przyspieszaczy. Zastosowanie większej ilości przyspieszaczy wulkanizacji w mieszankach powodowało skrócenie czasu podwulkanizacji oraz optymalnego czasu wulkanizacji. Wulkanizaty mieszanin sieciowanych z dodatkiem mniejszej ilości przyspieszaczy charakteryzowały się niższą temperaturą zeszklenia oraz gorszymi właściwościami mechanicznymi.

EN

The effect of reclaimed rubber and amount of vulcanization accelerators contents on curing characteristic, mechanical properties and dynamic mechanical properties of styrene-butadiene rubber/reclaimed rubber blends were determined. Ground tire rubber was reclaimed by using co-rotating twin screw extruder. Increasing content of reclaimed rubber (10-50 phr) has a positive influence on mechanical properties of obtained vulcanizates, regardless of amount of vulcanization accelerators. Using of higher amount of vulcanization accelerators increased of scorch time and optimal vulcanization time. Blends cured with reduced content of accelerators were characterized by lower glass transition temperature and deterioration of mechanical properties of vulcanizates.

8

Tlenek i nanotlenek cynku w sieciowaniu mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego i chlorosulfonowanego polietylenu

Smejda-Krzewicka A., Rzymski W. M., Błaszczak M.

Elastomery

|

2013

|

T. 17, nr 4

16--23

PL

Przedstawiono metodę sieciowania mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego i chlorosulfonowanego polietylenu (SBR/CSM). Mieszaniny ogrzewano w temperaturze 433 K w obecności donora jonów metalu (tlenku i nanotlenku cynku). Zbadano i porównano wpływ ilości ZnO i nZnO na kinetykę sieciowania mieszaniny SBR/CSM o stosunku wagowym 78/22 oraz na właściwości uzyskanych wulkanizatów. Stwierdzono, że sieciowanie mieszanin SBR/CSM jest efektem interelastomerowego alkilowania w reakcji Friedela-Craftsa pierścieni fenylowych SBR przez polimeryczny polihalogenek (CSM). Reakcja ta jest katalizowana generowanym in situ kwasem Lewisa (ZnCl2), który powstaje w reakcji CSM z ZnO lub nZnO. Oceniono także wpływ warstwowego bentonitu modyfikowanego czwartorzędową solą amoniową (nanonapełniacz ZS-1) lub kaolinu na kinetykę sieciowania mieszaniny SBR/CSM ogrzewanej z nZnO lub ZnO. Stwierdzono, że zastosowanie nanonapełniacza ZS-1 powoduje zmniejszenie palności mieszaniny SBR/CSM ogrzewanej w obecności nZnO lub ZnO, natomiast dodatek kaolinu jako napełniacza nie wpływa na zmianę palności.

EN

Blends of styrene-butadiene rubber and chlorosulfonated polyethylene (SBR/CSM) were studied. The blends were heated in the presence of a metal ion donor (zinc oxide, ZnO, or nano zinc oxide, nZnO). The influence of the ZnO and nZnO amount on the cross-linking of SBR/CSM blends (78/22 by wt.) and on the properties of obtained products were investigated. It was found that the cross-linking proceeds as a results of Friedel-Crafts alkylation of the SBR phenyl rings by chlorosulfonated polyethylene (CSM). This reaction is catalyzed by Lewis acid (ZnCl2), in situ generated in the reaction of CSM as a polymeric polyhalide with a metal oxide (ZnO, nZnO). In situ formed Lewis acid acts as a low molecular weight initiator of SBR alkylation with CSM, and consequently forces the interpolymer reactions between SBR and CSM. It leads to the formation of the interelastomeric network. The influence of layered bentonite modified with quaternary ammonium salt (nanofiller ZS-1) or kaolin on the curing of SBR/CSM blends heated in the presence of ZnO or nZnO was determined too. It was found that the ZS-1 added to blends reduces the flammability of SBR/CSM blends heated in the presence of nZnO or ZnO, while the presence of kaolin as a filler does not change the flammability of obtained products.

9

Właściwości gumy zawierającej aerożel krzemionkowy

Magryta J.

Elastomery

|

2011

|

T. 15, nr 2

10-19

PL

Zbadano właściwości mieszanek i wulkanizatów SBR zawierających aerożel krzemionkowy. Uzyskane wyniki porównano z właściwościami próbek zawierających krzemionką Arsil. Oprócz podstawowych właściwości fizycznych zbadano także właściwości dynamiczne otrzymanych wulkanizatów przy częstotliwości 1/4 Hz oraz elastyczność metodą Schoba (odbojność). Stwierdzono, że mieszanki zawierające aerożel mają znacznie dłuższy czas wulkanizacji niż mieszanki z krzemionką, co spowodowane jest większą adsorpcją zespołu wulkanizującego przez aerożel, zachodzącą głównie podczas wulkanizacji. Dodatek aerożelu powoduje zwiększenie wydłużenia przy zerwaniu i właściwości elastycznych (sprężystych) badanych wulkanizatów. Badania zmian właściwości dynamicznych w funkcji amplitudy odkształcenia oraz zawartości krzemionki lub aerożelu przyniosły wiele interesujących wyników dotyczących wulkanizatów zawierających aerożel, szczególnie zmiany kąta stratności w funkcji amplitudy odkształcenia.

EN

The properties of compounds and vulcanizates of SBR with aerogel have been studied. The compounds and the vulcanizates containing the silica (Arsil) were also investigated for comparison. Except the basic physical properties the mechanical dynamic properties (frequency 1/4Hz) and Schob elasticity (resilience) were determined. The scorch and cure time of the compounds with aerogel were considerable longer than with silica cause by the greater adsorption of the cure system. The adsorption by aerogel proceed mainly during the vulcanisation process. Application of aerogel causes improvement of elongation at break and elasticity of investigated materials. The change of dynamic properties was studied as a function of deformation amplitude and the content of aerogel or silica. Many of interesting results was obtained for the vulcanizates with the aerogel, particular the change of the loss angle as a function of deformation amplitude.

10

Sieciowanie kauczuku butadienowo-styrenowego w obniżonej temperaturze pod wpływem układów redoks

Pingot T., Pingot M., Zaborski M.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 11-12

825-831

PL

W celu określenia możliwości sieciowania kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) w obniżonej temperaturze użyto szeregu układów redoks różniących się między sobą rodzajem utleniacza oraz reduktora; jako czynnik redukujący w tych układach zastosowano sole metali o zmiennej wartościowości. Rozwiązanie to pozwoliło na znaczne zmniejszenie wartości energii aktywacji procesu sieciowania, co umożliwiło prowadzenie procesu sieciowania nawet w temp. 80 °C. Zbadano wpływ składu układów redoks na właściwości reometryczne, przebieg sieciowania, gęstość sieci, a także na właściwości mechaniczne i na proces starzenia pod wpływem UV wulkanizatów nienapełnionych i napełnionych krzemionką. Wykazano istnienie możliwości sieciowania elastomerów SBR w obniżonej temperaturze również za pomocą układów zawierających wodoronadtlenek kumenu (CHP), w których typowy reduktor zastąpiony solą oniową - bromkiem tetrabutyloamoniowym (TBAB) lub tetraoktyloamoniowym (TOAB).

EN

The possibilities of crosslinking styrene butadiene rubber (SBR) at low temperatures with a series of redox systems made up of different types of reducing and oxidizing agents have been explored (Table 1). Transition metal salts were used as reducing agents. A pronounced decrease in the activation energy of the crosslinking process (Fig. 1) was achieved by adopting this method, therefore the crosslinking reaction could be performed at temperatures as low as 80 °C. The influence of the composition of the redox system on rheometrical properties (Table 2), the crosslinking process (Figs. 2 and 3), crosslinking density (Figs. 4-6, Table 3) as well as on mechanical properties was determined. Moreover, the ageing process of unfilled and filled vulcanizates with silicates under UV irradiation was evaluated (Table 4, Figs. 7 and 8). The possibility of crosslinking SBR at low temperatures with the application of systems containing cumene hydroperoxide, in which the reducing agent had been replaced by an ammonium salt - tetrabutylammonium bromide (TBAB) or tetraoctylammonium bromide (TOAB) was also explored.

11

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.

12

Modyfikacja kauczuku butadienowo-styrenowego polimetylosiloksanami. Cz. I. Oddziaływania modyfikatora z kauczukiem

Bieliński D., Głąb P., Chruściel J.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 3

195-202

EN

The results of investigations on structural aspects of styrene-butadiene rubber (SBR) modification with polymethylhydrosiloxanes (PMHS) or polydimethylsiloxanes (PDMS) were presented. The modifiers varied in reactivity, measured as a ratio of methylhydrosiloxane and dimethylsiloxane units (Table 1). The effects of modifier reactivity on the kinetics of radical reaction of rubber curing in the presence of dicumyl peroxide (DCP) as well as on the sulfur-induced vulcanization were determined (Table 2-5, Fig. 2 and 3). In case of DCP use the curing rate and efficiency increase with increasing reactivity of modifier used. However, in case of sulfur-induced vulcanization the systems containing less active PMHS showed the highest reaction rate. No modifier effect on the efficiency of sulfur-induced vulcanization was observed. It can be the result of active complex blocking by polysiloxanes, wetting the surface of ZnO being an activator of sulfur curing system. The curing in the presence of DCP is accompanied with the reactions of PMHS grafting onto elastomer and its polymerization in the rubber matrix. Organosilicon modifiers show the tendency to surface migration and segregation in the rubber. Together with the change in system morphology (Fig. 1) it influences mechanical (Table 6) and tribological properties (Table 8) of cured SBR. Namely, the introduction of a modifier into the rubber caused decrease in tensile strength, especially in case of the rubber cured in the presence of DCP. Macroscopic coefficient of friction for modified sulfur vulcanizates increases. However, in the case of SBR cured in the presence of DCP this coefficient can be lowered when low reactive PDMS or PMHS are used for modification.

13

Wpływ wybranych oligomerów na tarcie kauczuku butadienowo--styrenowego

Bieliński D., Głąb P., Ślusarski L.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 4

840-845

PL

Kauczuk butadienowo-styrenowy (SBR) zmodyfikowano poprzez dodanie wybranych oligomerów: oligo(tlenków etylenu) (PEG), oligo-etylenów (PE) lub polialkoholi winylowych) (PVA), różniących się w pierwszych dwóch grupach ciężarem cząsteczkowym, a w przypadku PVA stopniem hydrolizy i/lub właściwościami Teologicznymi. Zbadano morfologię wewnętrzną mieszanin, a w przypadku modyfikatorów o krótszych cząsteczkach kinetykę ich segregacji powierzchniowej i morfologię wykwitu. Stwierdzono związek pomiędzy współczynnikiem tarcia, energią rozpraszaną w układzie podczas tarcia oraz odpornością elastomeru na zużycie ścierne a obecnością wykwitu i jego morfologią. Heterogeniczność mieszanin obecna nawet na poziomie mikroskopowym wpływa na znaczne pogorszenie właściwości tribologicznych elastomerów, co zaobserwowano w wyniku modyfikacji SBR za pomocą PVA czy PE3 (oligoetylenu o największym ciężarze cząsteczkowym). Natomiast wprowadzenie do kauczuku zdolnych do segregacji powierzchniowej PEG oraz PE1 i PE2 nie spowodowało wprawdzie obniżenia współczynnika tarcia, ale poprawiło odporność SBR na zużycie ścierne. Efekt jest najbardziej widoczny w stosunku do modyfikatorów o najmniejszym ciężarze cząsteczkowym.

EN

Styrene-butadiene rubber (SBR) was subjected to modification by admixing some olygomers: olygo(ethylene oxides) (PEG), olygoethylenes (PE) or polyvinyl alcohols) (PVA), different in the first two groups according to molecular weight, and in the case of PVA by the degree of hydrolysis and/or rheological properties. Bulk morphology of mixes was studied, and in the case of modifiers of shorter molecules kinetics of their surface segregation and bloom morphology were determined. Relation between coefficient of friction, energy dissipated during friction and wear resistance of elastomer and presence of bloom together with its morphology has been confirmed. Heterogeneity of mixes, taking place even at the micro level, adversely effects tribological properties of elastomers, what was observed for SBR modified with PVA or PE3 (olygoethylene of the highest studied molecular weight). On the other hand, admixing of PEG or PE1 and PE2 to rubber - modifiers able to surface segregation, did not, in the matter of fact, result in reduction of the coefficient of friction, but improved wear resistance of SBR. The effect is the most visible for the modifiers of the lower molecular weight.

14

Zastosowanie generowanych in situ kwasów Lewisa do sieciowania elastomerów

Wolska B., Rzymski W.M.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 7-8

514-521

PL

Opisano nową, niekonwencjonalną metodę sieciowania kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) i epoksydowanego kauczuku naturalnego (ENR) w obecności kwasu Lewisa generowanego in situ, w reakcji prekursorów kwasu - chlorosulfonowanych polietylenów (CSM) różniących się zawartością chloru i ZnO. W przypadku mieszanin SBR/CSM/ZnO oznaczano moment wulkametryczny (M), pęcznienie równowagowe oraz zawartość frakcji ulegającej ekstrakcji w wybranych rozpuszczalnikach (butan-2-onie, toluenie i tetrahydrofuranie), zawartość związanego Cl w badanych mieszaninach, stałe elastyczności Mooney'a-Rivlina, a także wytrzymałość na rozciąganie. Zbadano wpływ rodzaju i ilości CSM oraz ZnO, a także stosunku SBR/CSM na szybkość i stopień sieciowania SBR. W celach porównawczych w mieszaninie SBR/CSM zastępowano ZnO przez MnO2, CuO, SnO, Fe2O3; dopuszczalne, aczkolwiek wyraźnie gorsze wyniki uzyskano jedynie w przypadku SnO i Fe2O3. Określono też wpływ zawartości ZnO na szybkość i stopień usieciowania mieszanin ENR/CSM. Do analizy przebiegu sieciowania SBR i ENR zastosowano metodę FT-IR, dynamiczną analizę termomechaniczną (DMTA) oraz SEM. Sieciowanie SBR jest wynikiem alkilowania jego pierścieni fenylowych polimerycznym halogenkiem (CSM) oraz autoalkilowania łańcuchami SBR zawierającymi mery 1,2- i 1,4-cis-butadienowe, katalizowanego przez ZnCl2 powstający in situ z ZnO i CSM. Analiza widm IR prowadzi do wniosku, że sieciowanie ENR jest wynikiem polimeryzacji grup oksiranowych, również inicjowanej przez powstający in situ ZnCl2.

EN

New unconventional method of crosslinking of styrene-butadiene rubber (SBR) and epoxidized natural rubber (ENR) was elaborated. To initiate the crosslinking process, Lewis acids generated in situ in reaction of acid precursors - chlorosulfonated polyethylene (CSM), differing in chlorine content (CSM - Table 1), and ZnO were used. The following properties of SBR/CSM/ZnO blends were determined: vulcametric moment (M), equilibrium swelling (Q(v)) as well as the content of a fraction soluble in chosen solvents [2-butanone - MEK (Q(v)(MEK)), toluene - TOL (Q(v)(TOL)), or tetrahydrofurane - THF (Q(v)(THF)], the content of chlorine bounded in the blends investigated (Table 6), Mooney- Rivlin elasticity constants (2C1N) as well as tensile strength (TS(b)) (Table 2-4, 7). The effects of the type and amount of CSM (Figs. 2,3) and ZnO (Fig.l) as well as SBR/CSM ratio on SBR curing rate and degree were investigated. For comparison, ZnO in SBR/CSM blend was substituted with another oxides: MnO2, CuO, SnO or Fe2O3 (Fig. 8, Table 7). Only in the cases of SnO or Fe2O3 acceptable while significantly worse results were obtained. Effect of ZnO content on ENR/CSM blend curing rate and degree has been also determined (Fig 9). Courses of SBR and ENR curing were analyzed using FTIR spectroscopy (Fig. 4 and 10, Table 5), dynamic thermomechanical analysis (DMTA - Fig. 6) and SEM (Fig. 7). SBR curing is a result of its phenyl rings' alkylation with polymeric halide (CSM) and autoalkylation with SBR chains containing 1,2- and 1,4-cis-butadiene monomer units, catalyzed with ZnCl2 formed in situ from ZnO and CSM. IR spectra analysis leads to the conclusion that ENR curing is a result of oxirane groups' polymerization also catalyzed with in situ formed ZnCl2.

15

Powtórka z kauczuku

Żarczyński A.

Elastomery

|

2004

|

T. 8, nr 4

24-28

PL

Autor opisuje współpracę Instytutu Przemysłu Gumowego z Zakładem Kauczuku w początkach produkcji kauczuku butadienowo - styrenowego Ker S 3012.

EN

The Author described the cooperation of Rubber Research Institute with Rubber Plant by the initial production of styrene-butadiene rubber Ker S 3012.

16

Monoallilomaleamid jako multifunkcyjny składnik mieszanek kauczukowych

Rzymski W. M., Wolska B.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 52, nr 25

64-67

PL

Koagenty stosowane są w celu zwiększenia efektywności sieciowania kauczuków oraz poprawy właściwości wulkanizatorów. Monoallilomaleamid okazał się efektywnym koagentem sieciowania kauczuku nitryloawnego (NBR)i jego uwodornionego analogu (HNBR), kauczuku etylenoeo-propylenowego (EPM) oraz butadienowo-styrenowego (SBR) za pomocą nadtlenku kumylu (DCP). AMA jest substancją o wielofunkcyjnym działaniu - zwiększa płynność mieszanek oraz stopień i szybkość sieciowania kauczuku, a także korzystnie wpływa na właściwości mechaniczne wulkanizatów. Efekt działania AMA wzmaga się w obecności napełniaczy mineralnych: zasadowego węglanu cynku, kredy, krzemionki, wodorotlenku glinu lub magnezu co związane jest z powstawaniem in situ soli AMA. Z badań IR i SEM wynika, że sieciowaniu kauczuków nadtlenkiem towarzyszy wiązanie się AMA lub jego soli z elastomerem.

EN

From vulcametric, swelling, stress-strain measurements and other determinations it follows that monoallylmaleamic acid can be used as multifunctional ingredient in rubber compounds. It shows the coagent activity in peroxide curing of nitrile and hydrogenated nitrile, ethylene-propylene and butadiene-styrene rubbers as well. AMA decreases the viscosity of rubber mixes, increases the curing, rate and degree and improves the tensile properties of cured rubber. In the presence of zinc basic carbonate, chalk, magnesium or aluminium hydroxide the metal-AMA stalts can be formed. The metal-AMA salt formed in such a way is more effective in this action than AMA used alone. From IR and SEM studies it follows that AMA and its salts are chemical bonded with rubbers.

17

Rubbers improved in thermal stability and resistance to microorganisms

Sadek M. E., Motawie A. M., Sayed W. M., Ismail E. A.

Polimery

|

2000

|

T. 45, nr 2

116-122