PL244176B1 - Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy - Google Patents

Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy Download PDF

Info

Publication number
PL244176B1
PL244176B1 PL437595A PL43759521A PL244176B1 PL 244176 B1 PL244176 B1 PL 244176B1 PL 437595 A PL437595 A PL 437595A PL 43759521 A PL43759521 A PL 43759521A PL 244176 B1 PL244176 B1 PL 244176B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
weight
rubber
natural rubber
intended
Prior art date
Application number
PL437595A
Other languages
English (en)
Other versions
PL437595A1 (pl
Inventor
Marcin Masłowski
Justyna Miedzianowska
Andrii Aleksieiev
Krzysztof Strzelec
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL437595A priority Critical patent/PL244176B1/pl
Publication of PL437595A1 publication Critical patent/PL437595A1/pl
Publication of PL244176B1 publication Critical patent/PL244176B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałej barwie, która zawiera kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący zawierający merkaptobenzotiazol, siarkę, tlenek cynku i stearynę, a nadto zawiera napełniacz pochodzenia roślinnego w postaci nasion, liści, łodyg lub korzeni pokrzywy zwyczajnej, rozdrobnionych mechanicznie.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałej barwie.
Dotychczas powszechnie wiadomo, że pokrzywa zwyczajna ze względu na swoje właściwości ma szerokie zastosowanie w przemyśle tekstylnym, leczniczym, spożywczym oraz rolniczym. W ww. branżach stosowane są wszystkie części pokrzywy, tj. nasiona, liście, łodygi, korzenie. Najmniejszą liczbę odpadów w przetwórstwie pokrzywy odnotowuje się w branży rolniczej, ponieważ całość rośliny może stanowić źródło mikroelementów nawozów lub pełnić funkcję dodatkowego składnika do pożywienia zwierząt gospodarskich. W przemyśle farmaceutycznym również wykorzystywane są wszystkie części rośliny. W branży tekstylnej stosowane są jedynie włókna pokrzyw, zaś w przemyśle spożywczym (głównie w produkcji herbat) najczęściej przetwarzane są liście.
Najczęściej sprzedawanymi częściami pokrzywy, wynikającymi z zapotrzebowania rynkowego są liście, zaś łodygi, które stanowią ok. 50-60% zbiorów pokrzywy są odrzucane jako odpad bez dalszego wykorzystania.
Głównymi wymaganiami stawianymi pokrzywie zwyczajnej wykorzystywanej w ww. branżach jest odpowiednia czystość, jakość oraz ekologiczne źródło pozyskiwania rośliny. W związku z tym odpad, powstający podczas przetwarzania pokrzywy w celu uzyskania konkretnego produktu danej branży, może stanowić źródło surowca dla innego procesu produkcyjnego, co umożliwi całkowite wykorzystanie potencjału otrzymanego surowca. Pokrzywa zwyczajna z powodu cenności zawartych w niej związków chemicznych i ze względu na niską gęstość, a także wysoką zawartość wody i dużą zdolność do jej pochłaniania, nie jest brana pod uwagę jako surowiec energetyczny.
W związku z potrzebą zastąpienia kompozytów ropopochodnych, wynikającą z problemów środowiskowych ostatnich lat, coraz większą rolę w produkcji kompozytów polimerowych odgrywają kompozyty sporządzone z udziałem surowców odnawialnych. Dotyczy to również wulkanizatów gumowych napełnionych odnawialnym materiałem naturalnego pochodzenia, pełniącym rolę wzmocnienia materiału, dodawanym w celu poprawy jego właściwości. Kompozyty polimerowe posiadające w swoim składzie przynajmniej jeden składnik biopochodny lub biodegradowalny określane są mianem biokompozytów. Głównymi korzyściami wynikającymi z zastosowania biokompozytów zamiast kompozytów ropopochodnymi jest zmniejszenie zużycia surowców nieodnawialnych, emisji dwutlenku węgla, ułatwiony proces recyklingu oraz częściowa lub całkowita biodegradowalność tworzywa.
Z opisu patentowego PL237046 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 wagowa stearyny na 100 części wagowych kauczuku, a nadto zawierająca napełniacz lignocelulozowy w postaci słomy zbożowej modyfikowanej chemicznie przez acetylację lub działanie nadtlenkami organicznymi.
W opisie patentowym PL 233583 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 wagowa stearyny na 100 części wagowych kauczuku, oraz jako napełniacz rozdrobnioną mechanicznie słomę jęczmienną, kukurydzianą lub pszeniczną.
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie kompozycji elastomerowej na bazie kauczuku naturalnego, przeznaczonej na wyroby gumowe o polepszonych właściwościach mechanicznych, z wykorzystaniem materiału pochodzenia roślinnego.
Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy, zawierająca kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący zawierający 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu (MBT), 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku (ZnO) i 1 część wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku, a nadto zawierająca napełniacz pochodzenia roślinnego, według wynalazku, jako napełniacz zawiera nasiona, liście, łodygi lub korzenie pokrzywy zwyczajnej, rozdrobnione mechanicznie na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm, w ilości 10-30 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Wyroby gumowe wytworzone z kompozycji według wynalazku charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi tj. wytrzymałością na rozciąganie i wysokim wydłużeniem w chwili zerwania, ponadto wykazują wysoką gęstość usieciowania, dobre właściwości barierowe i trwałość barwy w wyniku stosowania symulowanych czynników zewnętrznych.
Biokompozyty wytworzone z kompozycji według wynalazku mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle instalacyjnym, motoryzacyjnym, artykułach gospodarstwa domowego jako uchwyt mocujący do narzędzi, elektromaszynowym i telekomunikacyjnym jako obudowy do mikrokomputerów, telefonów, pilotów sterowniczych, transportowym jako uszczelnienia, części amortyzatorów, maty i wykładziny, budowlanym jako elementy konstrukcyjne czy materiały ochronne, również w branży wojskowej i innych.
Przedmiot według wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1-4 przedstawiają wykresy ilustrujące wytrzymałości na rozciąganie przed (TS), po symulowanym starzeniu UV (TSuv) i termooksydacyjnym (TSTerm) oraz efekt Payne’a (AG’) zwulkanizowanych próbek kompozycji otrzymanych w przykładach I-IV. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład I
Przygotowano kompozycje o składzie:
kauczuk naturalny - 100 części nasiona pokrzywy zwyczajnej rozdrobnione w młynku kulowym na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm - 10, 20, 30 części merkaptobenzotiazol (MBT) - 2 części stearyna - 1 część tlenek cynku (ZnO) - 5 części siarka - 2 części
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 15 minut, po czym zbadano jej właściwości: gęstość usieciowania, wytrzymałość na rozciąganie (przed i po symulowanym starzeniu UV i termooksydacyjnym) i wydłużenie względne przy zerwaniu oraz efekt Payne’a.
Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję o składzie: kauczuk naturalny - 100 części
MBT - 2 części stearyna - 1 część
ZnO - 5 części siarka - 2 części
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 15 minut, po czym zbadano także gęstość usieciowania; wytrzymałość na rozciąganie (przed i po symulowanym starzeniu UV i termooksydacyjnym), wydłużenie względne przy zerwaniu oraz efekt Payne’a.
Przykład II
Przygotowano kompozycje o składzie:
kauczuk naturalny - 100 części liście pokrzywy zwyczajnej rozdrobnione w młynku kulowym na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm - 10, 20, 30 części
MBT - 2 części stearyna - 1 część
ZnO - 5 części siarka - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w warunkach jak w przykładzie I, po czym zbadano jej właściwości: gęstość usieciowania, wytrzymałość na rozciąganie (przed i po symulowanym starzeniu UV i termooksydacyjnym) i wydłużenie względne przy zerwaniu oraz efekt Payne’a.
Przykład III
Przygotowano kompozycje o składzie:
kauczuk naturalny łodygi pokrzywy zwyczajnej rozdrobnione w młynku kulowym na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm MBT stearyna
ZnO siarka
Dalej postępowano jak w przykładzie II.
Przykład IV
Przygotowano kompozycje o składzie:
kauczuk naturalny
100 części
10, 20, 30 części części część 5 części części
100 części
PL 244176 Β1 korzenie pokrzywy zwyczajnej rozdrobnione w młynku kulowym na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm - 10, 20, 30 części
MBT - 2 części stearyna - 1 część
ZnO - 5 części siarka - 2 części
Dalej postępowano jak w przykładzie II.
Wyniki badań gęstości usieciowania (ve) oraz wydłużenia względnego przy zerwaniu przed (Eb) i po symulowanym starzeniu UV (Ebuv) i termooksydacyjnym (EbTerm) zwulkanizowanych próbek kompozycji otrzymanych w przykładach I—IV przedstawiono w tablicach 1 i 2, zaś wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie przed (TS) i po symulowanym starzeniu UV (TSuv) i termooksydacyjnym (TSTerm), oraz efekt Payne’a (AG’) zwulkanizowanych próbek kompozycji otrzymanych w przykładach I—IV przedstawiono na fig. 1-4 rysunku.
Tablica 1
Część pokrzywy zwyczajnej w kauczuku naturalnym Metoda rozdrobnienia Pokrzywa zwyczajna [cz.wag./ 100 cz. wag. kauczuku] ve*105 [mol/cm3]
brak (próbka ref.) - - 1,78
nasiona młynek kulowy 10 2,11
20 2,14
30 2,25
liście młynek kulowy 10 1,97
20 2,03
30 2,04
łodygi młynek kulowy 10 2,18
20 2,22
30 2,40
korzenie młynek kulowy 10 2,07
20 2,12
30 2,53
PL 244176 Β1
Tablica 2.
Część pokrzywy zwyczajnej w kauczuku naturalnym Metoda rozdrobnienia Pokrzywa zwyczajna |cz.wag./ 100 cz. wag. kauczuku] Eb [%] EbTeniL [%] Ebuv [%]
brak (próbka ref.) - - 640,05 543,17 578,38
nasiona młynek kulowy 10 677,80 657,28 761,47
20 645,83 625,02 750,37
30 679,85 614.94 724,66
liście młynek kulowy 10 697,40 726,70 809,49
20 723,27 716,44 781,61
30 744,43 691,45 757,11
łodygi młynek kulowy 10 679,16 673,90 788,07
20 733,04 675,95 765,25
30 718,16 665,38 704,45
korzenie młynek kulowy 10 738,07 665,91 ΊΊβ,ΤΙ
20 700,51 628,26 717,73
30 713,07 643,15 668,58

Claims (1)

1. Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałej barwie, zawierająca kauczuk naturalny, siarkowy zespół sieciujący zawierający 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 pochodzenia roślinnego, znamienna tym, że jako napełniacz zawiera nasiona, liście, łodygi lub korzenie pokrzywy zwyczajnej, rozdrobnione mechanicznie na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm, w ilości 10-30 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
PL437595A 2021-04-15 2021-04-15 Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy PL244176B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL437595A PL244176B1 (pl) 2021-04-15 2021-04-15 Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL437595A PL244176B1 (pl) 2021-04-15 2021-04-15 Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL437595A1 PL437595A1 (pl) 2022-10-17
PL244176B1 true PL244176B1 (pl) 2023-12-11

Family

ID=83724455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL437595A PL244176B1 (pl) 2021-04-15 2021-04-15 Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244176B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL437595A1 (pl) 2022-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. Degradability of composites, prepared from ethylene–propylene copolymer and jute fiber under accelerated aging and biotic environments
Flores-Sahagun et al. Characterization of blue agave bagasse fibers of Mexico
Lammi et al. Dry fractionation of olive pomace as a sustainable process to produce fillers for biocomposites
Navas et al. Comparative study of agroindustrial wastes for their use in polymer matrix composites
Angelini et al. Ramie fibers in a comparison between chemical and microbiological retting proposed for application in biocomposites
Fernandes et al. Biobased additives as biodegradability enhancers with application in TPU-based footwear components
Zarrinbakhsh et al. Fundamental studies on water-washing of the corn ethanol coproduct (DDGS) and its characterization for biocomposite applications
US20130209657A1 (en) Method for making animal feed from lignocellulosic biomass
CN112442262A (zh) 二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用
WO2018069151A1 (de) Biobasierte polymerzusammensetzungen
WO2013117600A1 (de) Hydrothermale karbonisierung von kunststoffmaterial
CN109233214A (zh) 一种木质素改性pbat/pla为基料的降解育秧盘及其制备方法
Egbujuo et al. Utilization of chitin powder as a filler in natural rubber vulcanizates: In comparison with carbon black filler
Sierra Montes et al. Biodegradable composite materials based on cassava starch and reinforced with topinambur (Helianthus tuberosus) aerial part fiber
PL244176B1 (pl) Kompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe o dobrych właściwościach mechanicznych i barierowych oraz o trwałości barwy
Minichiello et al. Artichoke Bracts and Stems Residues as Active Filler for Poly (Butylene Succinate‐Co‐Adipate)(PBSA) Composites: From Agro‐Waste to a New Sustainable Material
CN113999502B (zh) 一种抗uv老化的生物降解地膜及其制备方法
Diebel et al. Material property characterization of co-products from biofuel industries: Potential uses in value-added biocomposites
Kovačević et al. Spanish broom (Spartium Junceum L.)–feedstock for bioplastic and bioenergy industry
Uzochukwu et al. Effect of starch content on the physico-mechanical properties of recycled polypropylene/sweet potato thermoplastic starch blend
Akbay et al. Assessment of blue crab Shell (Callinectes sapidus) particles as bio‐based filler to EPDM rubber
Dewi et al. Effect of acetylation method on characterization of cellulose acetate based sago “hampas”
CN111117086A (zh) 一种环保型再生塑料颗粒及其制备方法
Košíková et al. Use of lignin products derived from wood pulping as environmentally desirable additives of polypropylene films
Mohamad Rosdi et al. The effect of corn stalk fiber loading on tensile properties and absorption ability on polybutadiene adipate terephalate composite.