Pochodne naftochinonu jako nowe substancje przeciwstarzeniowe w elastomerach
Zbadano skuteczność pochodnych naftochinonu jako substancji przeciwstarzeniowych w kauczuku naturalnym. W roli substancji przeciwstarzeniowych zastosowano 1,4- naftochinon oraz takie jego pochodne, jak lapachol, lawson, bilawson i odpowiednik witaminy K. Zbadano wpływ tych substancji na zmiany podstawowych właściwości mechanicznych wywołane starzeniem termicznym oraz za pomocą promieniowania UV. Badania wykazały skuteczność działania badanych związków w zakresie ograniczenia niekorzystnych zmian związanych ze starzeniem wulkanizatów (zwiększenie sztywności, zmniejszenie wytrzymałości i wydłużenia), szczególnie w przypadku lapacholu, bilawsonu i lawsonu, niezależnie od rodzaju czynnika powodującego starzenie. Współczynnik starzenia, obliczony na podstawie pomiarów, wyraźnie wskazuje na większy efekt stabilizacji kompozytów elastomerowych otrzymywanych z ich udziałem niż w przypadku naftochinonu lub witaminy K. 1,4-Naphthoquinone and its derivatives (lapachol, lawsone, bilawsone, vitamin K) were used as antiageing additives in the natural rubber vulcanized at 160°C with S8 in presence of ZnO. The rubber vulcanizates were aged under action of heat (343 K for 7 days) or UV irradn. (0.7 W/m2 at 60°C for 8 h) and studied for mech. properties (tensile strength, elongation at break, stress at elongation 100 and 300%). The addn. of the stabilizers (1.2%) resulted in an increase in the ageing coeffs. in all cases. The best results were achieved when lapachol, bilawsone and lawsone were added. Materiay elastomerowe wymagaj stabilizacji przed niepo- danymi efektami ich wytwarzania, przetwarzania, przechowywania i uytkowania. Czsteczkowy tlen jest gównym czynnikiem odpowiedzialnym za degradacj polimeru oraz za uszkodzenia mechaniczne tworzyw sztucznych. Szkodliwy efekt dziaania tlenu jest potgowany przez wiele innych czynników, taki[...]
Sieciowanie kopolimeru etylenowo-propylenowego nadtlenkami
Przedstawiono wpływ parametru rozpuszczalności oraz współmieszalności nadtlenków na ich reaktywność w procesie sieciowania kopolimeru etylenowo-propylenowego. Aktywność nadtlenków oceniono na podstawie wydajności procesu sieciowania, gęstości usieciowania wulkanizatów oraz ich właściwości mechanicznych. Wydajność sieciowania oraz gęstość usieciowania wulkanizatów maleje wraz ze wzrostem parametru rozpuszczalności oraz współmieszalności. Największą wydajność sieciowania i gęstość sieci uzyskano dla wulkanizatów zawierających 1,4-bis(t-butyloperoksyizopropylo) benzen. Com. ethylene-propylene copolymer (I) (propylene content 28%) was crosslinked with 6 org. peroxides in a hydraulic press mould at 160°C and 15 MPa for 30 min to det. the effect of peroxide soly. and co-miscibility parameters on the peroxide reactivity in the crosslinking. The reactivity was calcd. from the crosslinking efficiency and d. as well as mech. properties of the resulted I vulcanizates. The crosslinking d. increased with increasing concn. of peroxides. The highest crosslinking d. and yield of I vulcanizates were achieved when 1,4-(t-BuOOMe2C)2C6H4 with the lowest soly. parameter was used for crosslinking. The highest tensile strength and elongation at break was shown by I vulcanizates crosslinked with (PhCO)2O2. Nadtlenki organiczne są źródłem wolnych rodników, wykorzystywanych szeroko w procesie sieciowania, zwłaszcza elastomerów nasyconych1). Wulkanizacja nadtlenkowa jest procesem złożonym z trzech głównych etapów i rozpoczyna się homolitycznym rozpadem nadtlenku. Pod wpływem energii cieplnej pęka wiązanie -O-O- w cząsteczce nadtlenku i powstają rodniki alkoksylowe2). Rozkład nadtlenku jest reakcją pierwszego rzędu, zależną od czasu i temperatury. Reakcje wg mechanizmu homolitycznego z punktu widzenia energetycznego zachodzą znacznie częściej niż heterolityczne. Następnym etapem reakcji sieciowania nadtlenkowego jest odszczepienie atomu wodoru od [...]
Elastomer composites with proecological additives Kompozyty elastomerowe z dodatkami proekologicznymi DOI:10.15199/62.2017.1.18
A review, with 86 refs., of polymer matrices (natural rubber,
polyesters), biofillers (starch, cellulose, wood flour),
mineral and hybride fillers (SiO2, Al and Ca silicates, kaolin,
chalk, talcum, montmorillonite, keratin) and antiageing
agents (polyphenols).
Dokonano przeglądu najczęściej stosowanych
biomateriałów do kompozytów polimerowych,
ze szczególnym uwzględnieniem kompozytów
elastomerowych. Omówiono syntezę wybranych
polimerów, ich podatność na degradację,
a także podstawowe właściwości użytkowe
i technologiczne aspekty wytwarzania oraz
stosowania polimerowych materiałów biodegradowalnych.
Szybko rosnąca produkcja tworzyw polimerowych, spowodowana
zwiększaniem zakresu ich zastosowań, generuje równocześnie coraz
bardziej dotkliwe problemy w związku z obciążeniem środowiska
naturalnego materiałami nie ulegającymi (bio)degradacji oraz wyczerpywaniem
się zasobów surowców kopalnych. Obecne tendencje zmian
w przemyśle tworzyw polimerowych coraz bardziej związane są
z badaniami nad wytwarzaniem polimerów z surowców naturalnych.
Ostatnio istotny wpływ na pozycję rynkową materiałów polimerowych
ma więc nie tylko zależność pomiędzy właściwościami wytwarzanych
materiałów a ich ceną. Coraz większe znaczenie odgrywa ich "wizerunek
ekologiczny", będący nie tylko wynikiem zastosowanej technologii.
Proekologiczny charakter wytwarzanych lub stosowanych materiałów
zależy przede wszystkim od możliwości ich recyklingu lub biodegradacji
i wykorzystania surowców odnawialnych na etapie produkcji.
Podstawowymi surowcami odnawialnymi wykorzystywanymi
w otrzymywaniu materiałów wielkocząsteczkowych są kauczuk naturalny,
celuloza, skrobia i oleje roślinne. Wiele technologii związanych z produkcją wyrobów gumowych, chemiczną modyfikacją celulozy
lub skrobi, wytwarzaniem kompozytów polimerów naturalnych i syntetycznych
albo transestryfikacją olejów roślinnych w celu otrzymania
dioli jest już od dawna wykorzystywanych na szeroką skalę w przemyśle[...]
Zastosowanie produktów odpadowych pochodzenia roślinnego w kompozytach elastomerowych
Zbadano skuteczność stosowania produktów
odpadowych pochodzenia roślinnego w roli
stabilizatorów kauczuku etylenowo-propylenowego
EPM. Stosowano wytłoki z nasion
wiesiołka (Oenothera biennis) i ekstrakt z łupin
owoców orzecha włoskiego (Juglans regia),
charakteryzujące się zróżnicowaną zawartością
związków polifenolowych. Aktywność
antyoksydacyjną badanych preparatów określono
jako zdolność zmiatania wolnych rodników
i redukowania jonów żelaza(III). Na podstawie
przeprowadzonych badań okazało się,
że badane preparaty ograniczają tendencję do
starzenia się wulkanizatów EPM. Ich zastosowanie
ograniczyło niekorzystne zmiany właściwości
mechanicznych kompozytów elastomerowych
(wzrost naprężeń, utrata elastyczności,
zmniejszenie wytrzymałości) będące
następstwem procesów starzenia, szczególnie
klimatycznego.
Seed cakes from evening primrose (Oenothera biennis)
and an ext. from walnut-shells (Juglans regia) were used
as stabilizing agents for ethylene-propylene rubber. Both
agents differed in compn. of polyphenols but showed an
antioxidant activity measured as a capacity for free radical
scavenging and redn. of Fe3+ ions. The rubber vulcanizates
were exposed to thermal, UV or climatic ageing. An advantageous
effect of the antioxidants on the mech. properties
of aged vulvanizates was obsd.
Dr inż. Anna KOSMALSKA - notkę biograficzną i fotografię Autorki drukujemy
w bieżącym numerze na str. 835.
Mgr inż. Anna MASEK - notkę biograficzną i fotografię Autorki drukujemy
w bieżącym numerze na str. 835.
Instytut Technologii Polimerów i Barwników PŁ, ul. Stefanowskiego
12/16, 90-924 Łódź, tel.: (42) 631-32-06, fax: (42) 636-25-43, e-mail:
anna.kosmalska@p.lodz.pl
* Autor do korespondencji:
Dr inż. Anna PODSĘDEK w roku 1988 ukończyła
studia na Wydziale Chemii Spożywczej
Politechniki Łódzkiej. Jest zatrudniona w Instytucie
Biochemii Technicznej PŁ na stanowisku adiunkta.
Specjalność - analiza bioaktywnych składników
surowców i prod[...]
Elastomerowe kompozyty uwodornionego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego z udziałem polihedralnych oligomerycznych silseskwioksanów
Zbadano skuteczność stosowania polioligosilseskwioksanów
klatkowych (POSS) funkcjonalizowanych
grupami olefinowymi w roli
napełniaczy lub modyfikatorów w kompozytach
uwodornionego kauczuku butadienowo-
akrylonitrylowego (HNBR). W porównaniu
z krzemionką, powszechnie stosowanym
napełniaczem elastomerów, badane związki
wykazują słabsze działanie jako samodzielne
nanonapełniacze. Sprawdzają się natomiast
w roli modyfikatorów w kompozytach napełnionych
krzemionką Aerosil 380. Obecność
POSS sprzyja zwiększeniu oddziaływań
w wulkanizatach HNBR i zwiększa wytrzymałość
na rozciąganie w porównaniu z kompozytami
otrzymanymi tylko z udziałem krzemionki
w roli napełniacza, bez silseskwioksanów.
Zbadano także wpływ tych związków
na zmiany podstawowych właściwości HNBR
wywołane starzeniem klimatycznym lub promieniowaniem
UV. Współczynnik starzenia
wskazuje na efekt stabilizacji kompozytów
elastomerowych otrzymywanych z udziałem
POSS.
Three polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) were
used together with silica as fillers or modyfing agents for
hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber to improve
the properties of the rubber vulcanizates produced by
using (PhCMe2O)2 curing agent. The vulcanizates were
aged at 50-70°C for 200 h optionally under UV irradn. The
addn. of POSS resulted in an increase of interfacial interactions
in the vulcanizates and in an increase in their tensile
strength. The stabilizing effect of POSS was confirmed
by high ageing coeffs.
Polioligosilseskwioksany (POSS) stanowią obiecującą klasę materiałów.
Odkryte zostały na początku XX w. i obecnie znajdują się
w kręgu zainteresowań wielu ośrodków badawczych z uwagi na ich
unikatowe właściwości, m.in. dobrze zdefiniowaną, trójwymiarową,
chemicznie i termicznie odporną strukturę hybrydową o wymiarach
nanoskopowych. Zbudowane są z trójfunkcyjnych jednostek krzemowych,
a każdy atom krzemu skoordynowany jest z trzema atomami
tlenu1, 2). Dodatkowo grupy boczne, [...]