PL244177B1 - Bioelastomeric composition made of natural rubber - Google Patents
Bioelastomeric composition made of natural rubber Download PDFInfo
- Publication number
- PL244177B1 PL244177B1 PL438451A PL43845121A PL244177B1 PL 244177 B1 PL244177 B1 PL 244177B1 PL 438451 A PL438451 A PL 438451A PL 43845121 A PL43845121 A PL 43845121A PL 244177 B1 PL244177 B1 PL 244177B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- weight
- rubber
- horsetail
- wheat straw
- Prior art date
Links
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 title claims abstract description 21
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 30
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 241000195955 Equisetum hyemale Species 0.000 claims abstract description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims abstract description 18
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 17
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195950 Equisetum arvense Species 0.000 description 1
- 239000005768 Equisetum arvense L. Substances 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 241000985694 Polypodiopsida Species 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 244000274883 Urtica dioica Species 0.000 description 1
- 235000009108 Urtica dioica 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
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000002921 anti-spasmodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K11/00—Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
- C08K11/005—Waste materials, e.g. treated or untreated sewage sludge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/019—Specific properties of additives the composition being defined by the absence of a certain additive
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest biokompozycja elastomerowa na bazie kauczuku naturalnego, zawierająca oprócz kauczuku, siarkowy zespół sieciujący zawierający na 100 części wagowych kauczuku 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny, jako napełniacz zawiera popiół uzyskany z wypalenia słomy pszenicznej lub pędu skrzypu polnego uprzednio hydrolizowanych kwasowo wrzącym roztworem wodnym kwasu solnego lub cytrynowego, względnie popiół uzyskany z wypalenia słomy pszenicznej lub pędu skrzypu polnego, przy czym biokompozycja zawiera każdy z tych popiołów w ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.The subject of the application is an elastomeric biocomposition based on natural rubber, containing, in addition to rubber, a sulfur cross-linking unit containing per 100 parts by weight of rubber 2 parts by weight of mercaptobenzothiazole, 2 parts by weight of sulfur, 5 parts by weight of zinc oxide and 1 part by weight of stearin, containing ash obtained from burning of wheat straw or horsetail shoot previously acidically hydrolyzed with a boiling aqueous solution of hydrochloric or citric acid, or ash obtained from burning wheat straw or horsetail shoot, the biocomposition containing each of these ashes in an amount of 5 parts by weight per 100 parts by weight of rubber.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest biokompozycja elastomerowa z kauczuku naturalnego, przeznaczona na wyroby gumowe charakteryzujące się bardzo dobrą wytrzymałością na rozciąganie, dużym wydłużeniem w chwili zerwania oraz współczynnikiem tłumienia.The subject of the invention is an elastomeric biocomposition made of natural rubber, intended for rubber products characterized by very good tensile strength, high elongation at break and damping coefficient.
Skrzyp polny (Equisetum arvense L.) jest zaliczany do gromady paprotników, do rodziny skrzypowatych. Jest szeroko rozpowszechnioną rośliną, występującą w Europie, Azji, a także w Ameryce Północnej. Rośnie praktycznie we wszystkich typach ekosystemów. Skrzyp polny można znaleźć zarówno na terenach miejskich, jak i wiejskich, jest obecny na łąkach, ugorach, nieużytkach czy przydrożach. Kłącze skrzypu polnego zbudowane jest z takich związków jak celuloza, hemiceluloza, lignina, a także z lipidów, protein oraz cukrów. W skrzypie polnym występuje również wiele substancji nieorganicznych zawierających kationy metali, w szczególności magnez, sód, potas, wapń, oraz wiele innych pierwiastków jak siarka, fosfor oraz chlor. Skrzyp polny jest szczególnie ceniony ze względu na obecność flawonoidów oraz krzemionki. To właśnie ze względu na ich obecność roślina ta znalazła szerokie zastosowanie w kosmetologii oraz medycynie tradycyjnej. Coraz częściej jest także wykorzystywany w przemyśle jako źródło biogenicznej krzemionki. Różne ekstrakty ze skrzypu polnego mają właściwości przeciwutleniające, przeciwnowotworowe, przeciwbakteryjne, rozkurczowe. Roztwór ekstraktu o stężeniu 5% ma także pozytywny wpływ na leczenie ran.Horsetail (Equisetum arvense L.) is included in the group of ferns, in the horsetail family. It is a widespread plant, found in Europe, Asia and North America. It grows in virtually all types of ecosystems. Horsetail can be found in both urban and rural areas, it is present in meadows, fallow fields, wastelands and roadsides. The rhizome of horsetail is composed of compounds such as cellulose, hemicellulose, lignin, as well as lipids, proteins and sugars. Horsetail also contains many inorganic substances containing metal cations, in particular magnesium, sodium, potassium, calcium, and many other elements such as sulfur, phosphorus and chlorine. Horsetail is particularly valued due to the presence of flavonoids and silica. Due to their presence, this plant has found wide use in cosmetology and traditional medicine. It is also increasingly used in industry as a source of biogenic silica. Various horsetail extracts have antioxidant, anticancer, antibacterial and antispasmodic properties. A 5% extract solution also has a positive effect on wound healing.
Pszenica zwyczajna (Triticum L.) należy do roślin wiechlinowatych. Jest uprawiana w Azji, Europie, a także w obu Amerykach. Zboże to stanowi pożywienie zarówno dla ludzi, jak i zwierząt, natomiast słoma zwykle jest używana jako ściółka dla zwierząt lub przerabiana na opał. Po wykorzystaniu jej w tym celu pozostaje także popiół, który nie ma wielu praktycznych zastosowań. Produkcja słomy pszenicznej przewyższa znacząco jej zapotrzebowanie, ponieważ we współczesnych gospodarstwach rolnych odchodzi się od stosowania hodowli ściółkowej na rzecz nowoczesnych systemów bezściółkowych. Dlatego słoma pszeniczna aktualnie stanowi surowiec odpadowy i jest często zaraz po zbiorze rozdrabniana i rozsypywana na polu celem odzyskania części substancji odżywczych. Słoma pszeniczna jest zbudowana głównie z hemicelulozy (39%), celulozy (8%) oraz ligniny (8%). Dokładne wartości zależą od miejsca pochodzenia rośliny. Związki nieorganiczne jakie możemy znaleźć w popiele słomy to tlenki glinu, żelaza, wapnia, magnezu, potasu, a także tlenek krzemu, który stanowi nawet 67% suchej masy popiołu (oczywiście wartości te także zależą od warunków wzrostu rośliny).Common wheat (Triticum L.) belongs to the Poaceae plants. It is grown in Asia, Europe and the Americas. This grain is food for both humans and animals, while the straw is usually used as animal bedding or turned into fuel. After using it for this purpose, ash remains, which does not have many practical uses. The production of wheat straw significantly exceeds its demand, because modern farms are abandoning the use of litter farming in favor of modern litterless systems. Therefore, wheat straw is currently a waste raw material and is often shredded and scattered on the field immediately after harvesting to recover some of the nutrients. Wheat straw is composed mainly of hemicellulose (39%), cellulose (8%) and lignin (8%). The exact values depend on where the plant comes from. Inorganic compounds that can be found in straw ash include oxides of aluminum, iron, calcium, magnesium, potassium, as well as silicon oxide, which constitutes up to 67% of the dry weight of the ash (of course, these values also depend on the plant's growth conditions).
Aktualnie najczęściej używanymi napełniaczami kompozycji elastomerowych z kauczuku naturalnego jest krzemionka oraz sadza. Ponieważ wytwarzanie na przykład krzemionki wiąże się z wysokimi kosztami, obciążeniem środowiska oraz koniecznością pokonania przeszkód technologicznych, poszukuje się rozwiązań proekologicznych. Najczęściej w miejsce konwencjonalnych materiałów stosowanych jako napełniacze stosuje się materiały pochodzenia roślinnego, co ma także inne, mniej oczywiste zalety, takie jak obecność dodatkowych składników o działaniu przeciwstarzeniowym lub wzmacniającym. Należy jednak pamiętać, że taki dodatek powinien powodować polepszenie właściwości końcowych produktów, a przynajmniej ich nie pogarszać. Spośród materiałów polimerowych w elastomerach najtrudniej jest wykorzystać ekologiczne zamienniki pochodzenia roślinnego. Należy niekiedy dokonywać wszelkich możliwych modyfikacji tych zamienników, aby możliwe było ich użycie w proekologicznych elastomerach.Currently, the most commonly used fillers in elastomeric compositions made of natural rubber are silica and carbon black. Since the production of, for example, silica is associated with high costs, environmental impact and the need to overcome technological obstacles, pro-ecological solutions are sought. Most often, instead of conventional materials used as fillers, materials of plant origin are used, which also has other, less obvious advantages, such as the presence of additional ingredients with anti-aging or strengthening properties. However, it should be remembered that such an additive should improve the properties of the final products, or at least not worsen them. Among polymeric materials in elastomers, it is most difficult to use ecological substitutes of plant origin. It is sometimes necessary to make all possible modifications to these substitutes so that they can be used in pro-ecological elastomers.
Z opisu zgłoszenia patentowego PL437595 jest znana 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 jako napełniacz pochodzenia roślinnego nasiona, liście, łodygi lub korzenie pokrzywy zwyczajnej, rozdrobnione mechanicznie na cząstki o rozmiarach mniejszych niż 1 mm.From the description of patent application PL437595, an elastomer composition made of natural rubber is known, intended for rubber products with good mechanical and barrier properties and with a durable color, containing natural rubber, a sulfur cross-linking unit containing 2 parts by weight of mercaptobenzothiazole, 2 parts by weight of sulfur, 5 parts by weight of oxide zinc and 1 part by weight of stearin per 100 parts by weight of rubber, and also containing, as a filler of plant origin, seeds, leaves, stems or roots of common nettle, mechanically crushed into particles smaller than 1 mm.
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 wagową stearyny na 100 części wagowych kauczuku oraz jako napełniacz słomę jęczmienną, kukurydzianą lub pszeniczną, rozdrobnioną mechanicznie.The patent description PL 233583 discloses an elastomer composition made of natural rubber, intended for products with improved barrier properties, containing natural rubber, a sulfur cross-linking unit composed of 2 parts by weight of mercaptobenzothiazole, 2 parts by weight of sulfur, 5 parts by weight of zinc oxide and 1 part by weight of stearin per 100 parts by weight of rubber and mechanically crushed barley, corn or wheat straw as a filler.
Znana jest także, z opisu patentowego PL 233439, biokompozycja 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 jako napełniacz słomę owsianą, żytnią lub pszenżytnią, rozdrobnione mechaniczne.Also known from patent description PL 233439 is an elastomeric biocomposition made of natural rubber, containing natural rubber, a sulfur cross-linking unit composed of 2 parts by weight of mercaptobenzothiazole, 2 parts by weight of sulfur, 5 parts by weight of zinc oxide and 1 part by weight of stearin per 100 parts by weight of rubber. , and also containing mechanically crushed oat, rye or triticale straw as a filler.
Celem wynalazku jest opracowanie składu biokompozycji elastomerowej na bazie kauczuku naturalnego, zawierającej napełniacz pochodzenia roślinnego, umożliwiającej otrzymanie z niej wyrobów gumowych o bardzo dobrej wytrzymałości na rozciąganie, dużym wydłużeniu w chwili zerwania oraz o właściwości tłumienia.The aim of the invention is to develop an elastomeric biocomposition based on natural rubber, containing a filler of plant origin, enabling the production of rubber products with very good tensile strength, high elongation at break and with damping properties.
Biokompozycja elastomerowa na bazie kauczuku naturalnego, zawierająca oprócz kauczuku, siarkowy zespół sieciujący zawierający na 100 części wagowych kauczuku 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny, zawierająca nadto napełniacz pochodzenia roślinnego, według wynalazku, jako napełniacz zawiera popiół uzyskany z wypalenia w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin słomy pszenicznej lub pędu skrzypu polnego uprzednio hydrolizowanych kwasowo wrzącym roztworem wodnym kwasu solnego lub cytrynowego, o stężeniu 1 mol/l w czasie 2 godzin, użytym w ilości 1 l na 100 g rozdrobnionej słomy pszenicznej lub rozdrobnionego pędu skrzypu polnego, względnie popiół uzyskany z wypalenia w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin rozdrobnionej słomy pszenicznej lub rozdrobnionego pędu skrzypu polnego, przy czym biokompozycja zawiera każdy z tych popiołów w ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.Elastomer biocomposition based on natural rubber, containing, in addition to rubber, a sulfur cross-linking unit containing per 100 parts by weight of rubber 2 parts by weight of mercaptobenzothiazole, 2 parts by weight of sulfur, 5 parts by weight of zinc oxide and 1 part by weight of stearin, also containing a filler of plant origin, according to the invention, as a filler, it contains ash obtained from burning wheat straw or horsetail shoots at a temperature of 700°C for 5 hours, previously acidically hydrolyzed with a boiling aqueous solution of hydrochloric or citric acid, with a concentration of 1 mol/l for 2 hours, used in an amount of 1 l per 100 g of crushed wheat straw or crushed horsetail shoot, or ash obtained from burning crushed wheat straw or crushed horsetail shoot at a temperature of 700°C for 5 hours, the biocomposition containing each of these ashes in an amount of 5 parts by weight per 100 parts by weight rubber.
Wyroby wytworzone z kompozycji według wynalazku charakteryzują się bardzo dobrą wytrzymałością na rozciąganie, dużym wydłużeniem w chwili zerwania, a także współczynnikiem tłumienia. Produkty wytworzone z kompozycji według wynalazku, dzięki temu że mają polepszone właściwości użytkowe, mogą być zastosowane jako uszczelnienia, materiały izolacyjne, podkładki gumowe, maty oraz części strukturalne maszyn. Wyroby wytworzone z kompozycji według wynalazku znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, budowlanym, elektronicznym i elektrotechnicznym, a także jako artykuły gospodarstwa domowego.Products made from the compositions according to the invention are characterized by very good tensile strength, high elongation at break, and a damping coefficient. Products made from the compositions according to the invention, thanks to their improved functional properties, can be used as seals, insulating materials, rubber pads, mats and structural parts of machines. Products made from the compositions according to the invention are used in the automotive, construction, electronics and electrotechnical industries, as well as as household products.
Przedmiot według wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek przedstawiający zdjęcia bionapełniaczy otrzymanych w przykładach I-VI, wykonane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego.The subject of the invention is illustrated by the examples below, with reference to the drawing showing photos of the biofillers obtained in Examples I-VI, taken using a scanning electron microscope.
Przykład IExample I
W celu przygotowania napełniacza 100 g pędu skrzypu polnego, rozdrobnionego w młynku kulkowym na cząstki o rozmiarach mikrometrycznych, poddano działaniu 1 l wrzącego roztworu wodnego kwasu solnego, o stężeniu 1 mol/l w czasie 2 godzin. Następnie materiał przemyto wodą destylowaną i wypalano w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin.To prepare the filler, 100 g of horsetail shoots, crushed in a ball mill into micrometer-sized particles, were treated with 1 liter of boiling aqueous solution of hydrochloric acid at a concentration of 1 mol/l for 2 hours. Then the material was washed with distilled water and fired at 700°C for 5 hours.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:The composition in parts by weight was prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, przygotowany uprzednio bionapełniacz - 5 części, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, previously prepared biofiller - 5 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Z powyższej kompozycji zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 10 minut. Oznaczono właściwości mechaniczne próbki, to jest naprężenie przy wydłużeniu względnym odcinka pomiarowego 300%, wytrzymałość na rozciąganie oraz względne wydłużenie odcinka pomiarowego przy zerwaniu.A sample from the above composition was vulcanized at 160°C for 10 minutes. The mechanical properties of the sample were determined, i.e. stress at a relative elongation of the measuring section of 300%, tensile strength and relative elongation of the measuring section at break.
W celach porównawczych przygotowano także kompozycję o składzie w częściach wagowych:For comparative purposes, a composition with the composition in parts by weight was also prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Z powyższej kompozycji zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 10 minut oraz wykonano oznaczenia jak powyżej.A sample from the above composition was vulcanized at 160°C for 10 minutes and the determinations were made as above.
Przykład IIExample II
W celu przygotowania napełniacza 100 g słomy pszenicznej, rozdrobnionej w młynku kulkowym na cząstki o rozmiarach mikrometrycznych, poddano działaniu 1 l wrzącego roztworu wodnego kwasu solnego, o stężeniu 1 mol/l w czasie 2 godzin. Następnie materiał przemyto wodą destylowaną i wypalano w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin.To prepare the filler, 100 g of wheat straw, crushed in a ball mill into micrometer-sized particles, was treated with 1 l of a boiling aqueous solution of hydrochloric acid at a concentration of 1 mol/l for 2 hours. Then the material was washed with distilled water and fired at 700°C for 5 hours.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:The composition in parts by weight was prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, przygotowany bionapełniacz - 5 części, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, prepared biofiller - 5 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Mieszankę tę zwulkanizowano jak w przykładzie I i następnie wykonano oznaczenia jak w przykładzie I.This mixture was vulcanized as in Example I and then the determinations were made as in Example I.
Przykład IIIExample III
W celu przygotowania napełniacza 100 g pędu skrzypu polnego, rozdrobnionego w młynku kulkowym na cząstki o rozmiarach mikrometrycznych, poddano działaniu 1 l wrzącego roztworu wodnego kwasu cytrynowego, o stężeniu 10% masowych w czasie 2 godzin. Następnie materiał przemyto wodą destylowaną i wypalano w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin.To prepare the filler, 100 g of horsetail shoots, crushed in a ball mill into micrometer-sized particles, were treated with 1 l of boiling aqueous solution of citric acid at a concentration of 10% by mass for 2 hours. Then the material was washed with distilled water and fired at 700°C for 5 hours.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:The composition in parts by weight was prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, przygotowany bionapełniacz - 5 części, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, prepared biofiller - 5 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Mieszankę tę zwulkanizowano jak w przykładzie I i następnie wykonano oznaczenia jak w przykładzie I.This mixture was vulcanized as in Example I and then the determinations were made as in Example I.
Przykład IVExample IV
W celu przygotowania napełniacza 100 g słomy pszenicznej, rozdrobnionej w młynku kulkowym na cząstki o rozmiarach mikrometrycznych, poddano działaniu 1 l wrzącego roztworu wodnego kwasu cytrynowego, o stężeniu 10% masowych w czasie 2 godzin. Następnie materiał przemyto wodą destylowaną i wypalano w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin.To prepare the filler, 100 g of wheat straw, crushed in a ball mill into micrometer-sized particles, was treated with 1 l of a boiling aqueous solution of citric acid at a concentration of 10% by mass for 2 hours. Then the material was washed with distilled water and fired at 700°C for 5 hours.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:The composition in parts by weight was prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, przygotowany bionapełniacz - 5 części, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, prepared biofiller - 5 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Mieszankę tę zwulkanizowano jak w przykładzie I i następnie wykonano oznaczenia jak w przykładzie I.This mixture was vulcanized as in Example I and then the determinations were made as in Example I.
Przykład VExample V
W celu przygotowania napełniacza 100 g pędu skrzypu polnego, rozdrobnionego w młynku kulkowym na cząstki o rozmiarach mikrometrycznych, przemyto wodą destylowaną i wypalano w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin.To prepare the filler, 100 g of horsetail shoots, crushed in a ball mill into micrometer-sized particles, were washed with distilled water and fired at 700°C for 5 hours.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:The composition in parts by weight was prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, przygotowany bionapełniacz - 5 części, tlenek cynku - 5 części, siarka - 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, prepared biofiller - 5 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Mieszankę tę zwulkanizowano jak w przykładzie I i następnie wykonano oznaczenia jak w przykładzie I.This mixture was vulcanized as in Example I and then the determinations were made as in Example I.
Przykład VIExample VI
W celu przygotowania napełniacza 100 g słomy pszenicznej, rozdrobnionej w młynku kulkowym na cząstki o rozmiarach mikrometrycznych, przemyto wodą destylowaną i wypalano w temperaturze 700°C w czasie 5 godzin.To prepare the filler, 100 g of wheat straw, crushed in a ball mill into micrometer-sized particles, was washed with distilled water and fired at a temperature of 700°C for 5 hours.
PL 244177 Β1PL 244177 Β1
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:The composition in parts by weight was prepared:
kauczuk naturalny - 100 części, przygotowany bionapełniacz - 5 części, tlenek cynku - 5 części, siarka- 2 części, merkaptobenzotiazol - 2 części, stearyna - 1 część.natural rubber - 100 parts, prepared biofiller - 5 parts, zinc oxide - 5 parts, sulfur - 2 parts, mercaptobenzothiazole - 2 parts, stearin - 1 part.
Mieszankę tą zwulkanizowano jak w przykładzie I. Następnie wykonano oznaczenia jak przykładzie I.This mixture was vulcanized as in Example I. Then the determinations were made as in Example I.
W tablicy 1 przedstawiono wyniki badań właściwości reometrycznych, to jest minimalnego momentu reometrycznego w trakcie wulkanizacji kompozycji, przyrostu momentu reometrycznego w trakcie wulkanizacji kompozycji, czasu podwulkanizacji kompozycji oraz czasu wulkanizacji kompozycji, dla wulkanizatów otrzymanych w przykładach I—VI.Table 1 presents the results of tests of rheometric properties, i.e. the minimum rheometric moment during vulcanization of the composition, the increase in rheometric moment during vulcanization of the composition, the time of post-vulcanization of the composition and the time of vulcanization of the composition, for the vulcanizates obtained in Examples I-VI.
W tablicy 2 przedstawiono wyniki badań naprężenia przy wydłużeniu względnym odcinka pomiarowego 300%, wytrzymałości na rozciąganie oraz względnego wydłużenia odcinka pomiarowego przy zerwaniu, dla wulkanizatów otrzymanych w przykładach I—VI.Table 2 presents the results of testing the stress at a relative elongation of the measuring section of 300%, tensile strength and the relative elongation of the measuring section at break for the vulcanizates obtained in Examples I-VI.
W tablicy 3 zestawiono wyniki badań uzyskanych sieci podczas wulkanizacji, to jest gęstości usieciowania wulkanizatów otrzymanych w przykładach I—VI.Table 3 lists the results of testing the networks obtained during vulcanization, i.e. the cross-linking density of the vulcanizates obtained in Examples I-VI.
Fig. 1-6 rysunku przedstawiają zdjęcia bionapełniaczy otrzymanych w przykładach I—VI, wykonane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego.Figs. 1-6 of the drawing show photos of the biofillers obtained in examples I-VI, taken using a scanning electron microscope.
Tablica 1.Table 1.
w której oznaczają:in which they mean:
Mmin - minimalny moment reometryczny w trakcie wulkanizacji mieszanki [dNm], ΔΜ - przyrost momentu reometrycznego w trakcie wulkanizacji mieszanki [dNm], tP- czas podwulkanizacji mieszanki [min], tw - czas wulkanizacji mieszanki [min], NR - kauczuk naturalny, HCL - kwas solny, CA - kwas cytrynowy, WS - słomę pszeniczną, HT - pęd skrzypu polnego.Mmin - minimum rheometric moment during mixture vulcanization [dNm], ΔΜ - increase in rheometric moment during mixture vulcanization [dNm], t P - mixture pre-vulcanization time [min], tw - mixture vulcanization time [min], NR - natural rubber, HCL - hydrochloric acid, CA - citric acid, WS - wheat straw, HT - horsetail shoot.
PL 244177 Β1PL 244177 Β1
Tablica 2Table 2
w której oznaczają:in which they mean:
SE300- naprężenie przy wydłużeniu względnym 300%, TS - wytrzymałość na rozciąganie, Eb - wydłużenie względne przy zerwaniu, NR ma znaczenie jak podano wyżej.SE300 - stress at relative elongation 300%, TS - tensile strength, Eb - relative elongation at break, NR has the meaning as stated above.
Tablica 3Table 3
w której oznaczają:in which they mean:
ve - gęstość usieciowania wulkanizatów [mol/cm3], NR REF - próbkę referencyjną, znaczenie pozostałych skrótów podano powyżej.ve - cross-linking density of vulcanizates [mol/cm 3 ], REF NR - reference sample, the meaning of the remaining abbreviations is given above.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438451A PL244177B1 (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | Bioelastomeric composition made of natural rubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438451A PL244177B1 (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | Bioelastomeric composition made of natural rubber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL438451A1 PL438451A1 (en) | 2023-01-16 |
| PL244177B1 true PL244177B1 (en) | 2023-12-11 |
Family
ID=84980684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL438451A PL244177B1 (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | Bioelastomeric composition made of natural rubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244177B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL450008A1 (en) * | 2024-10-11 | 2026-04-13 | Politechnika Łódzka | Biocomposition of elastomeric materials made of natural rubber and the method of its preparation |
-
2021
- 2021-07-13 PL PL438451A patent/PL244177B1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL450008A1 (en) * | 2024-10-11 | 2026-04-13 | Politechnika Łódzka | Biocomposition of elastomeric materials made of natural rubber and the method of its preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL438451A1 (en) | 2023-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Versino et al. | Particle size distribution effect on cassava starch and cassava bagasse biocomposites | |
| US20210198476A1 (en) | Cellulose/melamine-formaldehyde composite resin and preparation method thereof | |
| PL244177B1 (en) | Bioelastomeric composition made of natural rubber | |
| JP2016204664A (en) | Additive for resin | |
| CN107760404A (en) | A kind of biomass granule fuel | |
| CN109863198A (en) | Bio-based polymer composition | |
| CN103923365B (en) | A kind of rubber filler and comprise its rubber | |
| CN102276898B (en) | Degradable rat-proof biobased garbage bag and preparation method thereof | |
| Onyeagoro | Cure characteristics and physico-mechanical properties of carbonized bamboo fibre filled natural rubber vulcanizates | |
| Igwe et al. | Studies on mechanical and end-use properties of natural rubber filled with snail shell powder | |
| Tisserat et al. | Evaluation of the Mechanical and Thermal Properties of Coffee Tree Wood Flour-Polypropylene Composites. | |
| US8034859B2 (en) | Rubber compositions containing an oil blend of a petroleum oil and a biobased oil and methods of making the same | |
| US20240392113A1 (en) | Sulfur-crosslinkable rubber composition containing organic fillers and organosilane | |
| Nordin et al. | Properties of rice husk powder/natural rubber composite | |
| KR100914276B1 (en) | Ropes and vegetation materials coated with rubber-containing compositions | |
| CN103102516B (en) | Castaway phosphorus slag-natural rubber composite and preparation method thereof | |
| PL244176B1 (en) | Elastomeric composition made of natural rubber, intended for rubber products with good mechanical and barrier properties and color durability. | |
| Fernando et al. | Investigation of mechanical properties of rice straw ash-filled natural rubber compounds | |
| KR100483963B1 (en) | The teatcup liner compound with improved antifatigue for milking machine | |
| Ház et al. | Stability of the lignins and their potential in production of bioplastics | |
| Mazliah et al. | Cure characteristics and tensile properties of natural rubber vulcanizates modified by tapioca starch | |
| EP4438676A1 (en) | Rubber composition containing organic fillers and being cross-linkable by means of sulfur | |
| KR101001800B1 (en) | Sidewall Rubber Composition for Tires | |
| CN109251548A (en) | A kind of composite gate stalk emulating solid wood | |
| EP4725992A1 (en) | Epdm-based elastomer compositions comprising lignocellulosic powder as bio filler, and products prepared therefrom |