PL237046B1 - Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz - Google Patents
Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz Download PDFInfo
- Publication number
- PL237046B1 PL237046B1 PL426897A PL42689718A PL237046B1 PL 237046 B1 PL237046 B1 PL 237046B1 PL 426897 A PL426897 A PL 426897A PL 42689718 A PL42689718 A PL 42689718A PL 237046 B1 PL237046 B1 PL 237046B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- straw
- filler
- weight
- parts
- hours
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 title claims abstract description 19
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 19
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 19
- 230000003993 interaction Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims description 29
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 61
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 12
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 17
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 9
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 8
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000016507 interphase Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- BECGPAPCGOJSOT-UHFFFAOYSA-N [O-2].O.S.[Zn+2] Chemical compound [O-2].O.S.[Zn+2] BECGPAPCGOJSOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- -1 benzoyl peroxide mercaptobenzothiazole Chemical group 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty polepszonych odziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa napełniacz-napełniacz, która zawiera kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący o składzie 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku, a nadto zawiera napełniacz lignocelulozowy w postaci słomy zbożowej modyfikowanej chemicznie przez acetylację lub działanie nadtlenkami organicznymi, w ilości 10 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz.
Z opisu zgłoszenia wynalazku PL419627 jest znana kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, zawierająca kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący o składzie 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku, a nadto zawierająca napełniacz w postaci słomy owsianej, żytniej lub pszenżytniej, rozdrobnionych mechaniczne w rozdrabniaczu sitowym, w mikserze lub w młynku kulowym, w ilości od 10 do 50 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
W opisie zgłoszenia wynalazku PL419773 ujawniono kompozycję elastomerową z kauczuku naturalnego, przeznaczoną na wyroby o polepszonych właściwościach barierowych, zawierającą kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący o składzie 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku oraz jako napełniacz słomę jęczmienną, kukurydzianą lub pszeniczną, rozdrobnione mechanicznie w rozdrabniaczu sitowym, w mikserze lub w młynku kulowym, w ilości od 10 do 50 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Z opisu zgłoszenia patentowego CN105623015 A znany jest biokompozyt o zwiększonej odporności cieplnej, ścieralności oraz odporności na starzenie termiczne, na bazie kauczuku butadienowo-styrenowego z dodatkiem innych elastomerów, między innymi kauczuku naturalnego, oraz z dodatkami nieorganicznymi i rozdrobnionym drewnem słomy bez łyka czyli włókien.
Istotną wadą materiałów lignocelulozowych, do których należy słoma, związaną z ich przydatnością do wytwarzania biokompozytów elastomerowych jest ich polarny charakter, utrudniający oddziaływania na granicy faz z niepolarnym ośrodkiem elastomerowym. Słaba adhezja może skutkować nieefektywnym przenoszeniem naprężeń pomiędzy napełniaczem i matrycą polimerową, co negatywnie wpływa na właściwości użytkowe uzyskanych biokompozytów. W celu zmniejszenia hydrofilowości i polepszenia oddziaływań napełniacz-polimer, a także w celu poprawy właściwości kompozytów, zmieloną słomę poddaje się obróbce chemicznej.
Z czasopisma Express Polymer Letters., 2008, 2(6), s. 413-422 znany jest sposób modyfikacji włókien naturalnych - lnu lub sizalu poprzez acetylację, natomiast w czasopiśmie International Journal of Textile Science 2013,1(6), s. 101-105 ujawniono sposób modyfikacji włókien lnu lub sizalu przy użyciu nadtlenków organicznych. Badania nad zastosowaniem tak zmodyfikowanych włókien prowadzono na tworzywach termoplastycznych, które różnią się od elastomerów (kauczuków) między innymi metodami przetwórstwa, przygotowania próbek oraz doborem warunków wytwarzania kompozytów. Te natomiast wpływają na odmienne zdolności dyspersyjne, morfologię, a w konsekwencji na oddziaływania napełniacz-napełniacz oraz napełniacz-polimer. Co więcej tworzywa termoplastyczne i kauczuki wykazują różne właściwości fizykochemiczne.
Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz, zawierająca kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący o składzie 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku, a nadto zawierająca napełniacz lignocelulozowy, według wynalazku jako napełniacz lignocelulozowy zawiera słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez acetylację lub działanie nadtlenkami organicznymi, w ilości 10 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Jako słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez acetylację zawiera słomę zbożową rozdrobnioną na proszek, poddaną kolejno premodyfikacji 5% roztworem wodorotlenku sodowego użytym w ilości 1 litr na 100 g słomy w czasie 2-óch godzin w temperaturze pokojowej, odsączeniu, przemyciu osadu wodą do odczynu obojętnego, następnie działaniu 10% roztworu bezwodnika octowego w toluenie w temperaturze 80°C w czasie 2 godziny lub 10% roztworu bezwodnika maleinowego w acetonie w temperaturze 60°C w czasie 2 godziny, odsączeniu, przemyciu wodą do odczynu obojętnego, wysuszeniu w temperaturze 70°C do stałej masy. Jako słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez działanie nadtlenkami organicznymi zawiera słomę zbożową rozdrobnioną na proszek, poddaną kolejno premodyfikacji 5% roztworem wodorotlenku sodowego użytym w ilości 1 litr na 100 g słomy w czasie 2-óch godzin w temperaturze pokojowej, odsączeniu, przemyciu osadu wodą do odczynu obojętnego, następnie działaniu 6% roztworu nadtlenku dikumylu w temperaturze pokojowej
PL 237 046 Β1 w czasie 2 godziny lub 6% roztworu nadtlenku benzoilu w acetonie w temperaturze pokojowej w czasie 2 godziny, odsączeniu, przemyciu wodą do odczynu obojętnego, wysuszeniu w temperaturze 70°C do stałej masy. Na 100 g słomy po premodyfikacji stosuje się 1 litr 10% roztworu bezwodnika octowego w toluenie, 1 litr 10% roztworu bezwodnika maleinowego w acetonie, 1 litr 6% roztworu nadtlenku dikumylu w acetonie i 1 litr 6% roztworu nadtlenku benzoilu w acetonie.
Biokompozyty wytworzone z kompozycji według wynalazku charakteryzują się wzrostem oddziaływań napełniacz (słoma)-matryca elastomerowa oraz napełniacz-napełniacz (słoma-słoma).
Potwierdzeniem zwiększonej zdolności oddziaływań napełniacz-matryca elastomerowa są uzyskane wyniki efektu Payne’a (AG’), czyli spadku modułu elastyczności G’ w funkcji amplitudy odkształcenia ścinającego na skutek niszczeniem struktury napełniacza, tzw. „sieci” w elastomerze podczas dynamicznego odkształcenia. Im większy spadek wartości AG’, tym bardziej rozwinięta struktura napełniacza w elastomerze. Liczbową miarą oddziaływań elastomer-napełniacz jest współczynnik A, wyrażony za pomocą równania:
/ 1 \ /tan5c\ A — _______ . I_____i) _ i — \tan<5r/ w którym oznaczają Vf- zawartość napełniacza (0.1), tan 5C - maksimum piku tan δ dla próbki napełnionego elastomeru , tan δ - maksimum piku tan δ dla próbki nienapełnionego elastomeru (próbki referencyjnej). Wysokość i położenie piku tan δ wyznaczonego podczas analizy dynamiczno-mechanicznej określają właściwości oraz strukturę biokompozytu elastomerowego. Parametrami wywierającymi główny wpływ na wartość tan δ jest rozmieszczenie włókien, koncentracja przyłożonych naprężeń, rozpraszanie energii lepkosprężystej, a także oddziaływania napełniacza z ośrodkiem elastomerowym. Wysokość piku tan δ może być pośrednio miarą zmniejszenia ruchliwości molekularnej łańcuchów elastomerowych wokół powierzchni włókna, co pozwala na określenie stopnia adhezji międzyfazowej między napełniaczem i elastomerem. Niska wartość współczynnika A oznacza mocne oddziaływania międzyfazowe między elastomerem i cząstkami napełniacza. Zastosowane modyfikacje słomy przyczyniają się do zwiększenia interakcji na granicy faz elastomer-słoma. Wzrost adhezji słomy do matrycy elastomerowej jest spowodowany lepszą dyspersją i większą aktywnością powierzchni napełniacza. Poprawa oddziaływań międzyfazowych w biokompozycie doprowadza do powstania dodatkowych węzłów sieci, co w rezultacie pozwala na bardziej efektywne przenoszenie obciążeń. Skutkiem tego obserwuje się wzrost gęstości usieciowania biokompozytów napełnionych modyfikowanym napełniaczem.
Wynikiem zwiększonej adhezji oraz poprawy oddziaływań międzyfazowych napełniacz-napełniacz w biokompozytach wytworzonych z kompozycji według wynalazku jest poprawa ich właściwości mechanicznych, tj. wytrzymałości na rozdzieranie i rozciąganie oraz współczynnika tłumienia w porównaniu z biokompozytami otrzymanymi z kompozycji elastomerowej zawierającej słomę nie poddaną obróbce chemicznej. Biokompozyty wytworzone z kompozycji według wynalazku mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle instalacyjnym, motoryzacyjnym, AGD, elektromaszynowym i telekomunikacyjnym, budowlanym oraz transporcie jako uszczelnienia, części amortyzatorów, tłumiki drgań, elementy konstrukcyjne czy materiały ochronne.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia wykres ilustrujący wytrzymałość na rozdzieranie Fmit otrzymanych w przykładach I—IV, fig. 2 wytrzymałość na rozciąganie TS biokompozytów otrzymanych w przykładach I—IV, zaś fig. 3 - współczynnik tłumienia względnego Ttw biokompozytów otrzymanych w przykładach I—IV.
Przykład I
Słomę rozdrobniono przy pomocy młynka kulowego na proszek. Następnie zalano 5% wodnym roztworem wodorotlenku sodu (NaOH) stosując 1 litr NaOH na 100 g słomy, całość wymieszano i pozostawiono na dwie godziny w temperaturze pokojowej, po czym odsączono osad, który przemyto wodą do uzyskania obojętnego odczynu. Po wysuszeniu osadu przeprowadzono modyfikację słomy za pomocą nadtlenku benzoilu. W tym celu zalkalizowaną słomę zalano 6% roztworem nadtlenku benzoilu w acetonie stosując 1 litr roztworu nadtlenku na 100 g słomy, wymieszano i pozostawiono na 2 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie odsączony osad przemyto wodą do odczynu obojętnego i wysuszono do stałej masy w temperaturze 70°C. Tak zmodyfikowaną słomę użyto do sporządzenia kompozycji elastomerowej.
PL 237 046 B1
Przygotowano kompozycję elastomerową o składzie w częściach wagowych:
kauczuk naturalny słoma zbożowa modyfikowana nadtlenkiem benzoilu merkaptobenzotiazol stearyna tlenek cynku siarka
100 części części, 2 części, 1 część, 5 części, 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 15 minut, po czym dokonano analizy dynamiczno-mechanicznej otrzymanego biokompozytu celem wyznaczenia efektu Payne’a (AG’) oraz współczynnika A będącego liczbową miarą oddziaływań elastomer-napełniacz, określono gęstość usieciowania metodą pęcznienia równowagowego (ye)parametry te podano w tablicach 1, 2 i 3. Oceniono także właściwości mechaniczne biokompozytu, tj. wytrzymałość na rozciąganie (TS), wytrzymałość na rozdzieranie, tj. średnią siłę potrzebną do rozdarcia biokompozytów (Fmit), zbadano również tłumienie względne biokompozytu w warunkach naprężeń ściskających, tj. współczynnik tłumienia względnego (Ttw) - parametry te zilustrowano na wykresach przedstawionych na fig. 1-3 rysunku.
Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych: kauczuk naturalny - 100 części, słoma zbożowa niemodyfikowana - 10 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 15 minut i dokonano analizy właściwości otrzymanego biokompozytu jak opisano powyżej - właściwości te podano w tablicach 1, 2 i 3 oraz na wykresach 1-3.
Przygotowano również kompozycję elastomerową referencyjną nie zawierającą napełniacza (słomy), o składzie w częściach wagowych: kauczuk naturalny - 100 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 15 minut i dokonano analizy właściwości otrzymanego biokompozytu jak opisano powyżej - właściwości te podano w tablicach 1, 2 i 3 oraz na wykresach 1-3.
P r z y k ł a d II
Premodyfikację (alkalizację) słomy przeprowadzono jak w przykładzie I. Zalkalizowaną słomę zalano 6% roztworem nadtlenku dikumylu w acetonie stosując 1 litr roztworu nadtlenku na 100 g słomy, wymieszano i pozostawiono na 2 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie odsączony osad przemyto wodą do odczynu obojętnego i wysuszono do stałej masy w temperaturze 70°C. Tak zmodyfikowaną słomę użyto do sporządzenia kompozycji elastomerowej.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:
kauczuk naturalny - 100 części, słoma zbożowa modyfikowana nadtlenkiem dikumylu - 10 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w warunkach jak w przykładzie I i dokonano analizy właściwości otrzymanego biokompozytu jak opisano w przykładzie I - właściwości te podano w tablicach 1, 2 i 3 oraz na wykresach 1-3.
P r z y k ł a d III
Premodyfikację (alkalizację) słomy przeprowadzono jak w przykładzie I. Zalkalizowaną słomę zalano 10% roztworem bezwodnika octowego w toluenie stosując 1 litr roztworu bezwodnika na 100 g
PL 237 046 Β1 słomy, wymieszano i pozostawiono na 2 godziny w łaźni wodnej o temperaturze 80°C. Następnie odsączony osad przemyto wodą do odczynu obojętnego i wysuszono do stałej masy w temperaturze 70°C. Tak zmodyfikowaną słomę użyto do sporządzenia kompozycji elastomerowej.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych: kauczuk naturalny - 100 części, słoma zbożowa modyfikowana bezwodnikiem octowym - 10 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w warunkach jak w przykładzie I. Dalej postępowano jak w przykładzie II. Przykład IV Premodyfikację (alkalizację) słomy przeprowadzono jak w przykładzie I. Zalkalizowaną słomę zalano 10% roztworem bezwodnika maleinowego w acetonie stosując 1 litr roztworu bezwodnika na 100 g słomy, wymieszano i pozostawiono na 2 godziny w łaźni wodnej o temperaturze 60°C. Następnie odsączony osad przemyto wodą do odczynu obojętnego i wysuszono do stałej masy w temperaturze 70°C. Tak zmodyfikowaną słomę użyto do sporządzenia kompozycji elastomerowej.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych: kauczuk naturalny - 100 części, słoma zbożowa modyfikowana bezwodnikiem maleinowym - 10 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w warunkach jak w przykładzie I. Dalej postępowano jak w przykładzie II.
Tablica 1
| Rodzaj próbki | AG’ [MPa] |
| Próba referencyjna | |
| Bez modyfikacji | 49,1 |
| Nadtlenek benzoilu | 58,2 |
| Nadtlenek dikumylu | 54,0 |
| Bezwodnik octowy | 174,8 |
| Bezwodnik maleinowy | 185,7 |
Tablica 2
Rodzaj próbki A [-]
| Próba referencyjna Bez modyfikacji | -0.03 |
| Nadtlenek benzoilu | -0.07 |
| Nadtlenek dikumylu | -0.08 |
| Bezwodnik octowy | -0.08 |
| Bezwodnik maleinowy | -0.06 |
PL 237 046 Β1
Tablica 3
| Rodzaj próbki | γε· 105 L cm3/molj |
| Próba referencyjna | 1.30 |
| Bez modyfikacji | 1.91 |
| Nadtlenek benzoilu | 1.98 |
| Nadtlenek dikumylu | 2.13 |
| Bezwodnik octowy | 2.10 |
| Bezwodnik maleinowy | 2.20 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (5)
1. Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz, zawierająca kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący o składzie 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku, a nadto zawierająca napełniacz lignocelulozowy, znamienna tym, że jako napełniacz lignocelulozowy zawiera słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez acetylację lub działanie nadtlenkami organicznymi, w ilości 10 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
2. Kompozycja elastomerowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez acetylację zawiera słomę zbożową rozdrobnioną na proszek, poddaną kolejno premodyfikacji 5% roztworem wodorotlenku sodowego użytym w ilości 1 litr na 100 g słomy w czasie 2-óch godzin w temperaturze pokojowej, odsączeniu, przemyciu osadu wodą do odczynu obojętnego, następnie działaniu 10% roztworu bezwodnika octowego w toluenie, użytego w ilości 1 litr na 100 g słomy, w temperaturze 80°C w czasie 2 godziny, odsączeniu, przemyciu wodą do odczynu obojętnego, wysuszeniu w temperaturze 70°C do stałej masy.
3. Kompozycja elastomerowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez acetylację zawiera słomę zbożową rozdrobnioną na proszek, poddaną kolejno premodyfikacji 5% roztworem wodorotlenku sodowego użytym w ilości 1 litr na 100 g słomy w czasie 2-óch godzin w temperaturze pokojowej, odsączeniu, przemyciu osadu wodą do odczynu obojętnego, następnie działaniu 10% roztworu bezwodnika maleinowego w acetonie, użytego w ilości 1 litr na 100 g słomy, w temperaturze 60°C w czasie 2 godziny, odsączeniu, przemyciu wodą do odczynu obojętnego, wysuszeniu w temperaturze 70°C do stałej masy.
4. Kompozycja elastomerowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez działanie nadtlenkami organicznymi zawiera słomę zbożową rozdrobnioną na proszek, poddaną kolejno premodyfikacji 5% roztworem wodorotlenku sodowego użytym w ilości 1 litr na 100 g słomy w czasie 2-óch godzin w temperaturze pokojowej, odsączeniu, przemyciu osadu wodą do odczynu obojętnego, następnie działaniu 6% roztworu nadtlenku dikumylu w acetonie, użytego w ilości 1 litr na 100 g słomy, w temperaturze pokojowej w czasie 2 godziny, odsączeniu, przemyciu wodą do odczynu obojętnego, wysuszeniu w temperaturze 70°C do stałej masy.
5. Kompozycja elastomerowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako słomę zbożową modyfikowaną chemicznie przez działanie nadtlenkami organicznymi zawiera słomę zbożową rozdrobnioną na proszek, poddaną kolejno premodyfikacji 5% roztworem wodorotlenku sodowego użytym w ilości 1 litr na 100 g słomy w czasie 2-óch godzin w temperaturze pokojowej, odsączeniu, przemyciu osadu wodą do odczynu obojętnego, następnie działaniu 6% roztworu nadtlenku benzoilu w acetonie, użytego w ilości 1 litr na 100 g słomy, w temperaturze pokojowej w czasie 2 godziny, odsączeniu, przemyciu wodą do odczynu obojętnego, wysuszeniu w temperaturze 70°C do stałej masy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426897A PL237046B1 (pl) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426897A PL237046B1 (pl) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL426897A1 PL426897A1 (pl) | 2020-03-09 |
| PL237046B1 true PL237046B1 (pl) | 2021-03-08 |
Family
ID=69709604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL426897A PL237046B1 (pl) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL237046B1 (pl) |
-
2018
- 2018-09-06 PL PL426897A patent/PL237046B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL426897A1 (pl) | 2020-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sareena et al. | Utilization of peanut shell powder as a novel filler in natural rubber | |
| Moonart et al. | Effect of surface treatments and filler loading on the properties of hemp fiber/natural rubber composites | |
| Essabir et al. | Thermo-mechanical performances of polypropylene biocomposites based on untreated, treated and compatibilized spent coffee grounds | |
| Zin et al. | The effect of different fiber loading on flexural and thermal properties of banana/pineapple leaf (PALF)/glass hybrid composite | |
| Varghese et al. | Mechanical and viscoelastic properties of short fiber reinforced natural rubber composites: effects of interfacial adhesion, fiber loading, and orientation | |
| Haghighatnia et al. | Hemp fiber reinforced thermoplastic polyurethane composite: An investigation in mechanical properties | |
| García-García et al. | Green composites based on polypropylene matrix and hydrophobized spend coffee ground (SCG) powder | |
| Masłowski et al. | Natural rubber composites filled with cereals straw modified with acetic and maleic anhydride: preparation and properties | |
| Jacob et al. | The effect of silane coupling agents on the viscoelastic properties of rubber biocomposites | |
| Masłowski et al. | Influence of wheat, rye, and triticale straw on the properties of natural rubber composites | |
| Noranizan et al. | Effect of fiber loading and compatibilizer on rheological, mechanical and morphological behaviors | |
| Tavassoli et al. | Hydrothermally treated wood as reinforcing filler for natural rubber bio-composites | |
| FI4392489T3 (fi) | Peroksidi-silloittuvat orgaanisia täyteaineita sisältävät raakakumikoostumukset | |
| Masłowski et al. | Hybrid straw/perlite reinforced natural rubber biocomposites | |
| PL237046B1 (pl) | Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na biokompozyty o polepszonych oddziaływaniach międzyfazowych napełniacz-matryca elastomerowa i napełniacz-napełniacz | |
| Boopasiri et al. | Reinforcing efficiency of pyrolyzed spent coffee ground in styrene-butadiene rubber | |
| Khalaf et al. | Improvement properties of EPDM rubber using hybrid chitin/clay filler for industrial products | |
| Öncel et al. | Coffee grounds as sustainable filler for bio‐based rubber composites | |
| Flink et al. | Bonding of untreated cellulose fibers to natural rubber | |
| Daud et al. | A study on the curing characteristics, tensile, fatigue, and morphological properties of alkali-treated palm kernel Shell-filled natural rubber composites | |
| Susanto et al. | Effect carbon black and modified kaolin hybrid filler on the curing and physic-mechanical properties of natural rubber-styrene butadiene rubber blends | |
| Joseph et al. | Dynamic mechanical analysis of oil palm microfibril‐reinforced acrylonitrile butadiene rubber composites | |
| Palanisamy et al. | Characterization of an eco-friendly rubber composite material based on Sansevieria cylindrica fibers | |
| Mahir et al. | Tensile, swelling and thermal aging properties of mangosteen (Garcinia mangostana) peel powder filled natural rubber compounds | |
| Notingher et al. | The effect of water on electrical properties of polymer composites with cellulose fibers |