PL235366B1 - Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji - Google Patents

Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji Download PDF

Info

Publication number
PL235366B1
PL235366B1 PL424662A PL42466218A PL235366B1 PL 235366 B1 PL235366 B1 PL 235366B1 PL 424662 A PL424662 A PL 424662A PL 42466218 A PL42466218 A PL 42466218A PL 235366 B1 PL235366 B1 PL 235366B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
composition
weight
rubber
magnetic
Prior art date
Application number
PL424662A
Other languages
English (en)
Other versions
PL424662A1 (pl
Inventor
Marcin Masłowski
Justyna Miedzianowska
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 PL424662A priority Critical patent/PL235366B1/pl
Publication of PL424662A1 publication Critical patent/PL424662A1/pl
Publication of PL235366B1 publication Critical patent/PL235366B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji.
Magnetoreologiczne kompozyty elastomerowe (MRE) to materiały sterowalne, złożonę z cząstek ferromagnetycznych na przykład cząstek żelaza karbonylkowego (CIP) rozproszonych w niepolaryzowalnym ośrodku polimerowym. Po przyłożeniu zewnętrznego pola magnetycznego następuje wzrost modułu elastyczności oraz zwiększenie stabilności tych kompozytów, co określa się mianem efektu magnetoreologicznego. Większość badań nad MRE koncentruje się na osiąganiu jak najlepszych właściwości magnetycznych i magnetoreologicznych.
Z opisu patentowego PL 210953 znana jest 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, po 0,5-2 części wagowych koagenta sieciowania oraz dyspergatora, a nadto 20-120 części wagowych napełniacza - tlenku żelaza FesO4 w postaci cząstek o rozmiarach nanometrycznych.
W opisie patentowym PL 218160 ujawniono kompozycję elastomerową etylenowo-oktenową przeznaczoną na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, zawierającą na 100 części wagowych kauczuku etylenowo-oktenowego, 4 części wagowe substancji sieciującej w postaci nadtlenku dikumylu oraz 60-100 części wagowych napełniacza w postaci tlenku żelaza gamma y-FeaO4 Z opisu tego wiadomo także, że jako napełniacz stosuje się także żelazo karbonylkowe.
Znana jest także, z opisu patentowego PL 226280, 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 oraz 60-100 części wagowych napełniacza w postaci tlenku żelaza, y-FeaOs.
Natomiast w opisie patentowym PL 226281 ujawniono kompozycję elastomerową akrylonitrylowo-butadienowa przeznaczoną na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, zawierającą na 100 części wagowych kauczuku akrylonitrylowo-butadienowego, 2 części wagowe merkaptobenzotiazolu, 2 części wagowe siarki S8, 5 części wagowych tlenku cynku i 1 część wagową stearyny, a nadto 60-100 części wagowych napełniacza w postaci tlenku żelaza y-FeaOs.
Mieszanki kompozycji elastomerowej przygotowuje się do wulkanizacji w drodze mieszania na walcarkach.
Często wadą kompozytów zawierających dużą ilość napełniacza magnetoaktywnego jest słaba wytrzymałość mechaniczna. Dotychczas mało uwagi poświęca się uzyskaniu kompozytów elastom erowych o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych, wykazujących jednocześnie polepszone właściwości wytrzymałościowe. Celem wynalazku jest opracowanie składu oraz sposobu wytwarzania kompozycji elastomerowej na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe wykazujące polepszone właściwości wytrzymałościowe w porównaniu z właściwościami wytrzymałościowymi takich wyrobów otrzymywanych ze znanych kompozycji.
Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych, na bazie kauczuku etylenowo-oktenowego, zawierająca napełniacz magnetoaktywny w postaci żelaza karbonylkowego w ilości 60 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku oraz substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu, według wynalazku, zawiera nadto napełniacz wzmacniający w postaci sadzy piecowej szybko wytłaczającej (FEF) w ilości 5-20 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś nadtlenek dikumylu zawiera w ilości 2 części wagowe na 100 części wagowych kauczuku.
Sposób przygotowania kompozycji opisanej powyżej, do wulkanizacji, według wynalazku polega na tym, że mieszankę składników kompozycji, uzyskaną w drodze wymieszania na walcarce, poddaje się przed procesem wulkanizacji dodatkowo wytłaczaniu przy prędkości wytłaczania 30-50 obrotów/minutę, w czasie nie dłuższym niż 1 minuta.
Kompozycja według wynalazku, przygotowana sposobem według wynalazku charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi tj. wytrzymałością na rozciąganie, wydłużeniem w chwili zerwania, wysoką twardością oraz współczynnikiem tłumienia, zachowując jednocześnie dobre właściwości magnetyczne. Zastosowanie procesu wytłaczania przyczynia się do znacznej popraPL 235 366 B1 wy stopnia zdyspergowania napełniaczy w ośrodku polimerowym oraz utworzenia uporządkowanej struktury łańcuchów makrocząsteczek. Zastosowanie napełniacza wzmacniającego w połączeniu z odpowiednią metodą przetwórstwa rozszerza potencjalne możliwości aplikacyjne tego rodzaju materiałów.
Materiały magnetyczne wytworzone z kompozycji według wynalazku mogą znaleźć zastosowanie w produkcji części motoryzacyjnych, między innymi tulei samochodowych, systemów regulacji kąta otwarcia drzwi, elementów zawieszenia pojazdów czy mocowań silnika, jako systemy aktywnego tłumienia drgań o regulowanej sztywności; czy układów absorbujących energię uderzenia.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia wykresy ilustrujące wytrzymałość na rozciąganie (TS) wulkanizatów otrzymanych w przykładach I—IV, fig. 2-3 przedstawiają wykresy ilustrujące twardość w skali Shore’a A oraz współczynnik tłumienia względnego w warunkach naprężeń ściskających wulkanizatów otrzymanych w przykładach I—IV, fig. 4-6 przedstawiają wyniki badań magnetycznych wulkanizatów otrzymanych w przykładach I-III. zaś fig. 7 i 8 przedstawiają zdjęcia struktury wulkanizatów otrzymanych z kompozycji zawierających 5 oraz 20% wagowych sadzy nie poddanych i poddanych procesowi wytłaczania.
P r z y k ł a d I
Kompozycję o składzie w częściach wagowych:
kauczuk etylenowo-oktenowy - 100 części, żelazo karbonylkowe - 60 części, sadza FEF gatunek N550 - 5 części, nadtlenek dikumylu - 2 części, przygotowano przez zmieszanie jej składników na walcarce laboratoryjnej przy parametrach walcarki: wymiary walców D = 140 mm i L = 300 mm, szybkość obrotowa
Vp = 16 min-1, frykcja f = 1-1.2 mm, w temperaturze 30°C.
Przygotowaną mieszankę podzielono na dwie części, z których jedną poddano dodatkowo procesowi wytłaczania za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej 19/10 DW (Brabender) przy prędkości wytłaczania: 30 obrotów/minutę, zakresie szybkości ścinania: 40-200 s-1, czasie przebywania w wytłaczarce około 1 minuty.
Następnie z każdej kompozycji w prasie hydraulicznej zwulkanizowano próbkę w temperaturze 160°C w czasie 30 minut, po czym oznaczono właściwości mechaniczne wulkanizatów tj. naprężenie przy wydłużeniu względnym 100% (SE100) i wydłużenie w chwili zerwania (Eb), które przedstawiono w tablicy oraz wytrzymałość na rozciąganie (TS), którą przedstawiono na fig. 1 rysunku. Zbadano także ich twardość metodą Shore'a A (°Sh A) i tłumienie względne w warunkach naprężeń ściskających (Ttw), które przedstawiono na fig. 2 i 3 rysunku, określono magnetyzację wulkanizatu o trzymanego z kompozycji po wytłaczaniu, którą przedstawiono na fig. 4 rysunku. Dodatkowo na fig. 7 rysunku przedstawiono zdjęcie struktury wulkanizatu otrzymanego z kompozycji nie poddanej i poddanej procesowi wytłaczania.
P r z y k ł a d II
Z kompozycji o składzie w częściach wagowych: kauczuk etylenowo-oktenowy - 100 części, żelazo arbonylkowe(CIP) - 60 części, sadza FEF gatunek N550 - 10 części, nadtlenek dikumylu - 2 części, przygotowano wulkanizaty postępując jak w przykładzie I. Właściwości wulkanizatów przedstawiono w tablicy oraz na fig. 1,2 i 3 rysunku, magnetyzację wulkanizatu otrzymanego z kompozycji po wytłaczaniu przedstawiono na fig. 5 rysunku.
P r z y k ł a d III
Kompozycję o składzie w częściach wagowych: kauczuk etylenowo-oktenowy - 100 części, żelazo karbonylkowe - 60 części, sadza FEF gatunek N550 - 15 części, nadtlenek dikumylu - 2 części, przygotowano wulkanizaty postępując jak w przykładzie I. Właściwości wulkanizatów przedstawiono w tablicy oraz na fig. 1,2 i 3 rysunku, magnetyzację wulkanizatu otrzymanego z kompozycji po wytłaczaniu przedstawiono na fig. 6 rysunku.
PL 235 366 Β1
Przykład IV
Kompozycję o składzie w częściach wagowych: kauczuk etylenowo-oktenowy -100 części, żelazo karbonylkowe - 60 części, sadza FEF gatunek N550 - 20 części, nadtlenek dikumylu -2 części, przygotowano wulkanizaty postępując jak w przykładzie I. Właściwości wulkanizatów przedstawiono w tablicy oraz na fig. 1,2 i 3 rysunku, nie badano magnetyzacji wulkanizatów. Na fig.8 rysunku przedstawiono strukturę wulkanizatu otrzymanego z kompozycji nie poddanej i poddanej procesowi wytłaczania. Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycje o składach przedstawionych poniżej: kauczuk etylenowo-oktenowy -100 części, nadtlenek dikumylu -2 części, oraz kauczuk etylenowo-oktenowy -100 części, żelazo karbonylkowe - 60 części, nadtlenek dikumylu -2 części, z których przygotowano wulkanizaty postępując jak w przykładzie 1.
Właściwości wulkanizatów otrzymanych z kompozycji referencyjnych przedstawiono w tablicy oraz na fig. 1,2 i 3 rysunku.
Tabela
Próbka Zawartość (CIP) [phr] Zawartość sadzy FEF N550 [phr] SEioo [MPa] EB [%]
Kompozyty przygotowane tradycyjne przy użyciu walcarki
Próbka referencyjna - - 2,9 482
60 - 3,2 294
Próbki napełnione sadzą FEF N550 60 5 3,4 177
10 4,0 160
15 4,6 140
20 5,6 167
Kompozyty dodatkowo wytłoczone
Próbka referencyjna - - 3,0 488
60 5 3,5 4,3 373 232
Próbki napełnione sadzą FEF N550 60
10 4,9 246
15 5,4 227
20 5,9 215
PL 235 366 B1

Claims (2)

1. Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych, na bazie kauczuku etylenowo-oktenowego, zawierająca napełniacz magnetoaktywny w postaci żelaza karbonylkowego w ilości 60 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku oraz substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu, znamienna tym, że zawiera nadto napełniacz wzmacniający w postaci sadzy piecowej szybko wytłaczającej w ilości 5-20 części: wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś nadtlenek dikumylu zawiera w ilości 2 części wagowe na 100 części wagowych kauczuku.
2. Sposób przygotowania kompozycji o składzie przedstawionym w zastrzeżeniu 1, do wulkanizacji, znamienny tym, że mieszankę składników kompozycji, uzyskaną w drodze wymieszania na walcarce, poddaje się przed procesem wulkanizacji dodatkowo wytłaczaniu przy prędkości wytłaczania 30-50 obrotów/minutę, w czasie nie dłuższym niż 1 minuta.
PL424662A 2018-02-23 2018-02-23 Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji PL235366B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424662A PL235366B1 (pl) 2018-02-23 2018-02-23 Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424662A PL235366B1 (pl) 2018-02-23 2018-02-23 Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL424662A1 PL424662A1 (pl) 2019-08-26
PL235366B1 true PL235366B1 (pl) 2020-06-29

Family

ID=67683668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL424662A PL235366B1 (pl) 2018-02-23 2018-02-23 Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235366B1 (pl)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4264490A (en) * 1979-05-11 1981-04-28 Radiation Dynamics, Inc. Composition of a polyethylene and isobutylene copolymer
TW299335B (pl) * 1992-01-24 1997-03-01 Mitsui Petroleum Chemicals Ind
PL218160B1 (pl) * 2012-02-20 2014-10-31 Politechnika Łódzka Kompozycja elastomerowa etylenowo-oktenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych
PL226280B1 (pl) * 2014-09-08 2017-07-31 Politechnika Łódzka Kompozycja elastomerowa etylenowo-propylenowa przeznaczona na wyroby gumowe o właściwościach magnetycznych i magnetoreologicznych

Also Published As

Publication number Publication date
PL424662A1 (pl) 2019-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Burgaz et al. Effects of magnetic particles and carbon black on structure and properties of magnetorheological elastomers
Du et al. Carboxylated butadiene–styrene rubber/halloysite nanotube nanocomposites: Interfacial interaction and performance
KR100438400B1 (ko) 방진고무 및 그 제조법
Senthilvel et al. Studies on the morphology, cure characteristics and mechanical properties of acrylonitrile butadiene rubber with hybrid filler (carbon black/silica) composite
CN100509946C (zh) 包含弹性体和具有不规则颗粒形状的高分子量聚乙烯的组合物及其制备方法和用途
Ismail et al. The effect of multifunctional additive in white rice husk ash filled natural rubber compounds
Arayapranee et al. A comparative study of the cure characteristics, processability, mechanical properties, ageing, and morphology of rice husk ash, silica and carbon black filled 75: 25 NR/EPDM blends
WO2016050487A1 (de) Dichtkörper für dynamische anwendungen
JP2016536415A (ja) 改善された天然ゴム組成物
DE102014225565A1 (de) EPDM-Kautschukzusammensetzung für eine Schalldämpferhalterung mit einer hohen Wärmebeständigkeit und einer geringen dynamischen Kennzahl
JP5873063B2 (ja) 防振ゴム用ゴム組成物および防振ゴム
WO2014080794A1 (ja) 防振ゴム組成物及び防振ゴム
Dechojarassri et al. Mechanical properties of natural rubber composites filled with starch sludge compared with other waste and commercial fillers
PL235366B1 (pl) Kompozycja elastomerowa przeznaczona na magnetyczne i magnetoreologiczne wyroby elastomerowe o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz sposób przygotowania tej kompozycji do wulkanizacji
Chandran et al. Effect of recycled rubber particles and silica on tensile and tear properties of natural rubber composites
JP3716713B2 (ja) 防振ゴム及びその製造法
Thulasimani et al. Fabrication and characterization of natural rubber/Imperata cylindrica cellulose fiber biocomposites
WO2018198647A1 (ja) 防振ゴム用ゴム組成物及び車両用防振ゴム
JP6234172B2 (ja) 防振ゴム用ゴム組成物および防振ゴム
Rattanasom et al. Mechanical properties, thermal stability, gas permeability, and phase morphology in natural rubber/bromobutyl rubber blends
US20210087368A1 (en) Antivibration rubber composition, and antivibration rubber
KR101567166B1 (ko) 내구성 강화 고무조성물
JP6609934B2 (ja) 防振ゴム用ゴム組成物及び防振ゴム
DE112017000329B4 (de) Anti-Vibrationskautschukzusammensetzung und Anti-Vibrationskautschuk
CN105408409A (zh) 防振橡胶组合物和防振橡胶