ELASTOMERY - kwartalnik

2019/4 – streszczenia – Rodrigue

Hossein Kazemi, Frej Mighri, Keun‑Wan Park, Farnaz Shahamati Fard, Denis Rodrigue

Kinetyka wulkanizacji i właściwości mieszanek kauczuku naturalnego opartych na włóknie klonowym/krzemionce/sadzy

Rosnąca obawa o zmniejszanie się zasobów surowców nieodnawialnych i ropopochodnych doprowadziła do wzrostu zainteresowania rozwojem mieszanek na bazie kauczuku naturalnego (NR) napełnionych naturalnym wzmocnieniem pochodzącym ze źródeł biodegradowalnych i odnawialnych. Ze względu na ich słabą kompatybilność z NR, mikronowych rozmiarów włókna naturalne nie mogą być bezpośrednio stosowane jako substytut konwencjonalnych napełniaczy wzmacniających. Mogą być one jednak używane w połączeniu z napełniaczami wzmacniającymi w celu stworzenia hybrydowego systemu zmniejszającego koszty, gęstość i czas przetwarzania mieszanek kauczukowych. W badaniach wykorzystano sadzę, krzemionkę i włókna klonowe jako hybrydowy system napełniający w mieszance opartej na kauczuku naturalnym. W szczególności zbadano wpływ zawartości krzemionki/klonu na kinetykę i morfologię wulkanizacji oraz właściwości mechaniczne i fizyczne wulkanizatów NR. Wyniki badań wykazały, że włókna klonowe zwiększają szybkość reakcji sieciowania, natomiast krzemionka ją zmniejsza. Ponadto krzywe sieciowania wykazały, że mieszanki NR napełnione włóknami klonowymi mają większą odporność na starzenie w wyższej temperaturze sieciowania niż mieszanki NR napełnione krzemionką. Stwierdzono również, że wyższy stosunek włókien klonowych do krzemionki prowadzi do zmniejszenia wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenia przy zerwaniu i gęstości, ale wzrostu twardości i modułu sprężystości przy rozciąganiu. Analiza morfologiczna potwierdziła niekompatybilność włókien klonowych i NR (puste przestrzenie międzyfazowe), a wprowadzenie wysokiej zawartości krzemionki wynoszącej 20 phr (20 części masowych na 100 części masowych kauczuku) spowodowało aglomerację wewnątrz mieszanek kauczukowych.