High conversion copolymers containing 90 wt % of N-vinylpyrrolidone (NVP) and 10 wt % of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSPM) with 0, 1, 2, 3 and 4 wt % (in conversion to mass of NVP/TMSPM) of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as crosslinker have been successfully synthesized. Proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) were employed to characterize the resulting copolymers. The effect of EGDMA amount on the mechanical and thermal properties, swelling parameters, clarity, and oxygen permeability of the prepared xerogels and hydrogels were studied. 3 wt % of EGDMA is required to obtain clear xerogels and hydrogels. The water content (EWC), volume fraction of polymer (φ2) and weight loss during swelling decrease with increasing EGDMA content. Young’s and shear modulus (E and G) increase as EGDMA content increases, the values of E and G are 0.570–3.531 MPa and 0.217–1.359 MPa, respectively. The hydrogels were characterized in terms of modulus crosslinking density (ve and vt) and polymer-solvent interaction parameters (χ). The results are 0.220–0.613 mol/dm3 for ve, 0.105–0.441 mol/dm3 for vt, and 0.595–0.822 for χ. Thermal properties enhance by adding EGDMA whereas the oxygen permeability (P) of hydrogels decreases from 48.6 to 44.3 as water content decrease from 70.3 to 55.1.
PL
Kopolimery zawierające 90 % mas. N-winylopirolidonu (NVP) i 10 % masmetakrylanu 3-(trimetoksysililo)propylu (TMSPM) z udziałem 0, 1, 2, 3 i 4 % mas. (w przeliczeniu na masę NVP/TMSPM) dimetakrylanu glikolu etylenowego (EGDMA) jako środka sieciującego zsyntetyzowano z wysokim stopniem konwersji. Otrzymane kopolimery charakteryzowano metodami protonowego rezonansu jądrowego (H1 NMR) i spektroskopii w podczerwieni (FT-IR). Badano wpływ udziału środka sieciującego na właściwości mechaniczne i termiczne, parametry pęcznienia, klarowność i przepuszczalność tlenu wytworzonych hydro- i kserożeli. Stwierdzono, że dodatek już 3 % mas. EGDMA wystarcza do uzyskania klarownego żelu, a w miarę zwiększania zawartości EGDMA zmniejsza się zawartość wody (EWC), ułamek objętości polimeru (φ2) oraz strata masy w procesie pęcznienia żelu NVP/TMSPM. Wartość modułu zarówno Younga (E), jak i ścinania (G) zwiększa się (E = 0,570–3,531 MPa, G = 0,217–1,359 MPa) wraz ze wzrostem udziału EGDMA w kompozycji. Wytworzone hydrożele charakteryzowano za pomocą modułów gęstości sieciowania (ve = 0,220–0,613 mol/dm3, vt = 0,105–0,441 mol/dm3) i parametru oddziaływania polimer-rozpuszczalnik (χ = 0,595–0,822). Właściwości termiczne otrzymanych hydrożeli zawierających EGDMA poprawiły się wraz ze zmniejszeniem zawartości wody (70,3–55,1), natomiast przepuszczalność tlenu się pogorszyła (P = 48,6–44,3).
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.