Kompozyty elastomerowe z dodatkiem grafenu lub MWCNT modyfikowanych plazmochemicznie

• Autorzy: Siciński, M. , Bieliński, D. , Szymanowski, H. , Piątkowska, A. , Kleczewska, J. , Gozdek, T. , Kwiatos, K.

Warianty tytułu

EN

Elastomeric composites containing plasmochemically modified graphene or MWCNT

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób plazmochemicznej modyfikacji powierzchni nanonapełniaczy węglowych: wielościennych nanorurek węglowych MWCNT i grafenu w celu poprawy efektywności ich działania jako aktywnych napełniaczy kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR). Zbadano wpływ czasu obróbki MWCNT i grafenu w plazmie tlenowej (100 W/ 20 cm3/s) na energię powierzchniową oraz morfologię powierzchni napełniaczy (SEM). Oczekiwany efekt zwiększenia wytrzymałości wulkanizatów SBR uzyskano jedynie w odniesieniu do kompozytów zawierających modyfikowane MWNCT, co zostało wytłumaczone znacznym wzrostem ich energii powierzchniowej i pękaniem nanorurek, ułatwiającym dyspergowanie w matrycy kauczuku.

EN

The paper presents results of plasmochemical modification of carbon fillers surface: multiwall carbon nanotubes (MWCNT) and graphene, in order to improve their effectiveness as active fillers for styrene-butadiene rubber (SBR) mixes. The influence of the time of treatment in oxygen plasma (100 W/20 sccm) on surface energy, and morphology of filler surface (SEM) were analysed. Expected effect on tensile strength of SBR vulcanizates was obtained only in the case of composites containing modified MWCNT. It has been explained by significant increase of surface energy of filler particles associated with breaking of nanotubes, making their dispersion in elastomer matrix easier.

Słowa kluczowe

PL

kauczuk; nanonapełniacze węglowe; modyfikacja plazmochemiczna; kompozyty elastomerowe

EN

rubber; nanofillers; plasmochemical modification; rubber composites

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 6
• Strony: 854--858
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Siciński, M.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka,

autor

Bieliński, D.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń

autor

Szymanowski, H.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka

autor

Piątkowska, A.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Warszawa

autor

Kleczewska, J.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka

autor

Gozdek, T.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka

autor

Kwiatos, K.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Bieliński D. M., Dobrowolski O., Przybytniak G.: Morphological aspects of rubber fracture and wear. Journal of Applied Polymer Science 110 (2008) 55÷60.
• [2] Wolff S., Wang J.: Filler-elastomer interactions. Part IV. The Effect of thesurface energies of fillers on elastomer reinforcement. Rubber Chemistry and Technology 65 (1992) 329÷342.
• [3] Dierkes W. K., Guo R., Mathew T., Tiwari M., Datta R. N., Talma A. G., Noordemeer J. W. M., van Ooij W. J.: A key to enhancement of compatibility and dispersion in elastomer blends. Kautschuk Gummi Kunststoffe 64 (2011) 28÷35.
• [4] Chityala A., van Ooij W. J.: Plasma deposition of polymer films on PMMA powders using vacuum fluidisation techniques. Surface Engineering 16 (2000) 299÷302.
• [5] Dresselhaus M., Avouris P.: Carbon nanotubes: Synthesis, properties and application. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg (2001).
• [6] Gong Q. M., Li Z., Bai X. D., Li D., Zhao Y., Liang J.: Thermal properties of aligned carbon nanotube/carbon nanocomposites. Materials Science and Engineering A 384 (2004) 209÷214.
• [7] Valentini L., Macan J., Armentano I., Francesco M., Kenny J. M.: Modification of fluorinated single-walled carbon nanotubes with aminosilane molecules. Carbon 44 (2006) 2196÷2201.
• [8] Bieliński D., Parys G., Szymanowski H.: Plazmochemiczna modyfikacjapowierzchni sadzy jako napełniacza mieszanek gumowych. Przemysł Chemiczny 91 (2012) 1508÷1512.
• [9] Owens D. K., Wendt R. C.: Estimation of the surface free energy of polymers.Journal of Applied Polymer Science 13 (1969) 1741÷1747.
• [10] Xu T., Yang J., Liu J., Fu Q.: Surface modification of multi-walled carbon nanotubes by O2 plasma. Applied Surface Science 253 (2007) 8945÷8951.