PL226280B1 - Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych - Google Patents
Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznychInfo
- Publication number
- PL226280B1 PL226280B1 PL409413A PL40941314A PL226280B1 PL 226280 B1 PL226280 B1 PL 226280B1 PL 409413 A PL409413 A PL 409413A PL 40941314 A PL40941314 A PL 40941314A PL 226280 B1 PL226280 B1 PL 226280B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- ethylene
- magnetic
- rubber
- magnetorheological
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 19
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 18
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims description 13
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 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 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- -1 nonylphenyl Chemical group 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- XRWMGCFJVKDVMD-UHFFFAOYSA-M didodecyl(dimethyl)azanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCC XRWMGCFJVKDVMD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych.
Materiały magnetoreologiczne (MR) - ciecze, pianki i elastomery należą do jednej z klas materiałów inteligentnych, które mogą w wyniku działania pola magnetycznego zmieniać właściwości reologiczne, w sposób ciągły, gwałtowny i odwracalny. Materiały MR bazują na zawiesinie magnetycznie polaryzowalnych cząstek, zazwyczaj związków żelaza w niemagnetycznym medium. „Łańcuchy” cząstek w kompozycie elastomerowym zawsze pracują w pierwotnym uporządkowaniu. W istocie „siła” działania elastomerów odpowiadających na pole magnetyczne jest typowo scharakteryzowana przez zmianę modułów zachowawczych oraz stratności w polu magnetycznym. Odpowiedzią elastomeru magnetoreologicznego na pole magnetyczne jest wzrost modułu sprężystości. Główną zaletą MRE jest możliwość kontrolowanej zmiany modułu zachowawczego oraz kształtu pod wpływem pola magnetycznego.
Z opisu patentowego PL 210953 jest znana kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, zawierająca na 100 części wagowych kauczuku etylenowo-propylenowego 2 części wagowe substancji sieciującej w postaci nadtlenku dikumylu, po 0,5-2 części wagowych koagenta sieciowania w postaci cyjanuranu triallilowego oraz dyspergatora w postaci bromku didodecylodimetyloamoniowego, stearynianu wapnia, eteru nonylofenylopoli(glikolu etylenowego), heksafluorofosforanu 1-heksylo-3-metyloimidazoliowego oraz 20-120 części wagowych tlenku żelaza Fe3O4 jako napełniacza w postaci cząstek o rozmiarach nanometrycznych.
Natomiast w opisie patentowym PL 218160 ujawniono kompozycję elastomerową etylenowo-oktenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, zawierająca kauczuk etylenowo-oktenowy, substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu w ilości 4 części wagowe na 100 części wagowych kauczuku, a nadto napełniacz w postaci tlenku żelaza gamma y-Fe2O3 w ilości 60-100 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, zawierająca kauczuk etylenowo-propylenowy, substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu w ilości 2 części wagowe na 100 części wagowych kauczuku, napełniacz w postaci tlenku żelaza, według wynalazku jako napełniacz zawiera tlenek żelaza y-Fe2O3 w ilości 60-100 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Wyroby gumowe wytworzone z kompozycji według wynalazku posiadają właściwości magnetyczne (pętle histerezy magnetyzacji) i magnetoreologiczne (efekt magnetoreologiczny), a nadto charakteryzują się odpowiednią strukturą (kolumnowa napełniacza w ośrodku) i jednocześnie polepszonymi właściwościami mechanicznymi jak wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie w chwili zerwania oraz naprężenie przy wydłużeniu 100%.
Zainteresowanie materiałami wytworzone z kompozycji według wynalazku wynika z silnego sprzężenia ich właściwości Teologicznych z zewnętrznym polem magnetycznym. Materiały wytworzone z elastomerowych kompozytów magnetoreologicznych, zmieniające sztywności w różnych warunkach pracy mogą znaleźć zastosowanie zarówno w przemyśle kosmicznym czy też elektrotechnice jako urządzenia do tłumienia drgań, jak również w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji zawieszeń o zmiennej sztywności (amortyzatory dające się stroić, charakteryzujące się zmienną sztywnością,) oraz medycynie (sztuczne mięśnie, implanty). Materiały te mogą służyć także jako sensory czy też czujniki ugięcia.
Przedmiot według wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia wykres pętli histerezy wulkanizatów otrzymanych z kompozycji według wynalazku, fig. 2 - zdjęcie SEM przełomu wulkanizatu otrzymanego z kompozycji według wynalazku.
P r z y k ł a d I.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych: kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części tlenek żelaza y-Fe2O3 - 60 części nadtlenek dikumylu - 2 części
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 30 minut, po czym zbadano jej właściwości magnetyczne tj. histerezę magnetyzacji, właściwości magnetoreologiczne,
PL 226 280 B1 właściwości mechaniczne tj. wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie w chwili zerwania, naprężenie przy wydłużeniu 100%.
Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:
kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części nadtlenek dikumylu - 2 części.
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 30 minut i także zbadano jej właściwości magnetyczne, magnetoreologiczne oraz mechaniczne.
P r z y k ł a d II.
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:
kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części tlenek żelaza y-Fe203 - 100 części nadtlenek dikumylu - 2 części
Z kompozycji tej zwulkanizowano próbkę w warunkach jak w przykładzie I, po czym zbadano jej właściwości magnetyczne tj. histerezę magnetyzacji, właściwości magnetoreologiczne, właściwości mechaniczne tj. wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie w chwili zerwania, naprężenie przy wydłużeniu 100% oraz wykonano zdjęcie skaningowej mikroskopii elektronowej przełomu otrzymanego wulkanizatu.
Wyniki badań właściwości mechanicznych, magnetycznych i magnetoreologicznych próbek otrzymanych w przykładach I-II przedstawiono w poniższej tablicy.
T a b l i c a.
| Wulkanizat | Zawartość napełniacza | SE100 | T.S | E.B | AG' |
| [phr] | [MPa] | [MPa] | [%] | [MPa] | |
| EPM - próba referencyjna | 0 | 0,88 | 1,3 | 324 | 0 |
| EPM/YFe2O3 | 60 | 1,17 | 4,2 | 676 | 0,36 |
| EPM/YFe2O3 | 100 | 1,31 | 3,5 | 691 | 0,58 |
W tablicy oznaczają:
SE100 - naprężenie przy wydłużeniu 100%
T.S - wytrzymałość na rozciąganie
E.B - wydłużenie w chwili zerwania
AG' - efekt magnetoreologiczny
Fig. 1 rysunku przedstawia wykres histerezy magnetyzacji wulkanizatów otrzymanych w przykładach I-II w polu magnetycznym 1,2 T ukierunkowanym równolegle „II” i prostopadle „L” do powierzchni wulkanizatu, zaś fig. 2 przedstawia zdjęcie SEM przełomu wulkanizatu otrzymanego w przykładzie II.
Claims (1)
1. Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, zawierająca kauczuk etylenowopropylenowy, substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu w ilości 2 części wagowe na 100 części wagowych kauczuku, napełniacz w postaci tlenku żelaza, znamienna tym, że jako napełniacz zawiera tlenek żelaza Y-Fe2O3 w ilości 60-100 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409413A PL226280B1 (pl) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL409413A PL226280B1 (pl) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL409413A1 PL409413A1 (pl) | 2016-03-14 |
| PL226280B1 true PL226280B1 (pl) | 2017-07-31 |
Family
ID=55450814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL409413A PL226280B1 (pl) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL226280B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424662A1 (pl) * | 2018-02-23 | 2019-08-26 | Politechnika Łódzka | Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji |
-
2014
- 2014-09-08 PL PL409413A patent/PL226280B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424662A1 (pl) * | 2018-02-23 | 2019-08-26 | Politechnika Łódzka | Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL409413A1 (pl) | 2016-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Plachy et al. | Porous magnetic materials based on EPDM rubber filled with carbonyl iron particles | |
| Lee et al. | Fabrication and Characterization of Natural Rubber‐Based Magnetorheological Elastomers at Large Strain for Base Isolators | |
| Qiao et al. | Microstructure and magnetorheological properties of the thermoplastic magnetorheological elastomer composites containing modified carbonyl iron particles and poly (styrene-b-ethylene-ethylenepropylene-b-styrene) matrix | |
| Aloui et al. | Magneto-rheological response of elastomer composites with hybrid-magnetic fillers | |
| Qiao et al. | Effect of carbonyl iron concentration and processing conditions on the structure and properties of the thermoplastic magnetorheological elastomer composites based on poly (styrene-b-ethylene-co-butylene-b-styrene)(SEBS) | |
| Sapouna et al. | Dynamic mechanical properties of isotropic/anisotropic silicon magnetorheological elastomer composites | |
| Abd Wahab et al. | Fabrication and investigation on field-dependent properties of natural rubber based magneto-rheological elastomer isolator | |
| Bazinenkov et al. | Active and semi active vibration isolation systems based on magnetorheological materials | |
| Jung et al. | Dynamic characterization of magneto-rheological elastomers in shear mode | |
| TW201508025A (zh) | 改良式天然橡膠組合物 | |
| Zhou et al. | The influence of particle content on the equi-biaxial fatigue behaviour of magnetorheological elastomers | |
| JP2017210571A (ja) | 磁性粒子含有粘弾性体及び磁性粒子含有粘弾性体製造用組成物並びに磁性粒子含有粘弾性体の製造方法 | |
| Zhou et al. | Fatigue life prediction of magnetorheological elastomers subjected to dynamic equi-biaxial cyclic loading | |
| Yang et al. | Ni-coated multi-walled carbon nanotubes enhanced the magnetorheological performance of magnetorheological gel | |
| PL226280B1 (pl) | Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych | |
| CN104017250A (zh) | 一种抗冲击减震橡胶 | |
| Kumar et al. | The response force and rate of magneto-rheological elastomers with different fillers and magnetic fields | |
| Abdul Hadi et al. | Influence of matrix viscosity on the dynamic mechanical performance of magnetorheological elastomers | |
| PL226281B1 (pl) | Kompozycja elastomerowa akrylonitrylowo-butadienowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych | |
| JP2013181090A (ja) | 磁性粒子複合粘弾性体及びそれを用いた可変剛性型動吸振器 | |
| Boczkowska et al. | Urethane magnetorheological elastomers-manufacturing, microstructure and properties | |
| Sandesh et al. | Investigation of tensile properties of RTV Silicone based Isotropic Magnetorheological Elastomers. | |
| Rajhan et al. | Magnetorheological elastomers: a review | |
| Masłowski et al. | Smart materials based on magnetorheological composites | |
| Ju et al. | Study on the properties of porous magnetorheological elastomers under shock effect |