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 PDFInfo
- 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
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 39
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 31
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims description 12
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 title claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 19
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 14
- 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 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 5
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 claims description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
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.
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)
| 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 |
-
2018
- 2018-02-23 PL PL424662A patent/PL235366B1/pl unknown
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 |