Modyfikacja kauczuku butadienowo-styrenowego polimetylosiloksanami. Cz. II. Układy napełnione krzemionką

• Autorzy: Bieliński, D. , Głąb, P. , Chruściel, J.

Warianty tytułu

EN

Modification of styrene-butadiene rubber with polymethylsiloxanes. Part II. Systems filled with silica

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ kilku modyfikatorów z grupy polimetylowodorosiloksanów (PMHS) na morfologię i niektóre właściwości wulkanizatów kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) napełnionego krzemionką. Kinetyka sieciowania kauczuku ulega zmianie w wyniku blokowania przez cząsteczki reaktywnego modyfikatora centrów aktywnych na powierzchni krzemionki. Gęstość usieciowania wulkanizatów wzrasta wraz ze zwiększeniem reaktywności zastosowanego modyfikatora, wyrażonej stosunkiem ilości merów metylowodorosiloksanowych (DH) do merów dimetylosiloksanowych (D) w jego cząsteczce. Wyniki badań stopnia zdyspergowania napełniacza w matrycy kauczukowej korelują z rezultatami oceny charakterystyki mechanicznej wulkanizatów. Mianowicie, lepsze zdyspergowanie krzemionki powoduje wyraźny wzrost wytrzymałości gumy na rozciąganie, w połączeniu z jedynie nieznacznym zmniejszeniem wydłużenia względnego przy zerwaniu. Badane PMHS spełniają zatem w napełnionym SBR podwójną rolę: dyspergatora i koagenta sieciowania. Stwierdzono ponadto migrację modyfikatorów na powierzchnię gumy, co powoduje zmniejszenie współczynnika tarcia materiału. Zaobserwowano, że efekt ten jest tym większy, im mniejszą reaktywność wykazuje zastosowany modyfikator; przedstawiono interpretację tego zjawiska.

EN

The effects of several modifiers, from the group of polymethylhydrosiloxanes (PMHS, Table 1), on the morphology and selected properties of styrene-butadiene rubber (SBR) vulcanizates filled with silica (Table 2) were studied. The kinetics of rubber crosslinking changes as a result of blocking of active centers on the silica surface by the particles of reactive modifier (Table 3). Crosslinking density of vulcanizate increases with an increase in reactivity of modifier used, expressed as a ratio of the amounts of methylhydrosiloxane mers (DH) and dimethylsiloxane ones (D) in its particle (Table 4). The results of investigations of degree of filler dispersion in the rubber matrix (Fig. 1 a-e) correspond with the results of an estimation of vulcanizates’ mechanical characteristics (Table 5). Namely, better silica dispersion causes clear increase in rubber tensile strength with just slight decrease in relative elongation at break. So PMHS investigated play a double role in the filled SBR as dispersants and crosslinking co-agents. Migration of modifiers to the rubber surface, causing decrease in friction factor (Fig. 2), was also found. This effect is the greater the lower reactivity of modifier used. An interpretation of this phenomenon is presented.

Słowa kluczowe

PL

kauczuk butadienowo-styrenowy; krzemionka; polimetylowodorosiloksany; modyfikacja; morfologia; gęstość sieciowania; właściwości mechaniczne; współczynnik tarcia

EN

silica; polymethylhydrosiloxanes; modification; morphology; mechanical properties; friction factor

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 4
• Strony: 268-273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Bieliński, D.

autor

Głąb, P.

autor

Chruściel, J.

• Politechnika Łódzka, Instytut Technologii Polimerów i Barwników, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź,

Bibliografia

• 1. Wang M. J., Wolff S., Donnet J.-B.: Rubber Chem. Technol. 1991, 64, 714.
• 2. Zaborski M., Baryń W.: Polimery 1994, 39, 704.
• 3. Bomo F.: Makromol. Chem.: Makromol. Symp. 1989, 23, 321.
• 4. Straube E., Matzen D.: Kautsch. Gummi Kunst. 1992, 45, 264.
• 5. Glober J. H., McGill W. J.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1994, 32, 287.
• 6. Żarczyński A., Dmowska A.: "Napełniacze mieszanek gumowych", WNT, Warszawa 1970.
• 7. Chruściel J.: Polimery 1999, 44, 462.
• 8. Fejdyś M., Chruściel J., Miazga A.: Polimery 2006, 51, 48.
• 9. Bieliński D., Głąb P., Chruściel J.: Polimery 2007, 52, nr 3.
• 10. Zaborski M., Baryń W., Ślusarski L.: Polimery 1991, 36, 66.
• 11. Bik J., Rzymski W. M., Chruściel J.: Elastomery 2003, 7, nr 6, 9.