Wyznaczono charakterystyki właściwości powierzchniowych i strukturalnych mineralnego, niemodyfikowanego krzemianu warstwowego o nazwie hektoryt, a także podjęto próby zastosowania go jako wzmacniającego napełniacza elastomerów. Sporządzono kompozyty kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) oraz karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (XNBR) z dodatkiem hektorytu w ilości 30 phr przy zastosowaniu klasycznego układu sieciującego. Oznaczono jego wpływ na właściwości mechaniczne wulkanizatów (wytrzymałość na rozciąganie, rozdzieranie, właściwości histerezyjne, gęstość usieciowania). Structural and surface properties of unmodified and unrefined hectorite were detd. The mineral was used as a filler for butadiene-acrylonitrile and carboxylated butadiene-acrylonitrile rubbers. The addn. of hectorite resulted in an increase in the tearing strength, stress at elongation and tensile strength at break of the rubbers after vulcanization. Minera􀃡y warstwowe (montmorylonit, hektoryt, hydrotalkity) s􀄅 nape􀃡niaczami, zbudowanymi z p􀃡ytek o grubo􀄞ci nanometrów. W porównaniu do standardowych nape􀃡niaczy pochodzenia nieorganicznego, dzi􀄊ki ma􀃡ym rozmiarom cz􀄅stek fazy zdyspergowanej, kompozyty je zwieraj􀄅ce wykazuj􀄅 znacznie lepsze w􀃡a􀄞ciwo􀄞ci wytrzyma 􀃡o􀄞ciowe i fizykochemiczne1). Elastomery w wi􀄊kszo􀄞ci zastosowa􀄔 wymagaj􀄅 nape􀃡niaczy, które je wzmacniaj􀄅 i zwi􀄊kszaj􀄅 wytrzyma􀃡o􀄞􀃼 na rozci􀄅ganie, rozdzieranie i 􀄞cieranie. Obecnie sadza jest najwa􀄪niejszym nape􀃡niaczem przemys􀃡u gumowego, jej efekt wzmacniaj􀄅cy jest bezkonkurencyjny. Ze wzgl􀄊du na brak mo􀄪liwo􀄞ci barwienia wyrobów nape􀃡nionych sad[...]

  Hydrotalkit (HT) syntetyczny, anionowymienny minerał warstwowy scharakteryzowano pod względem właściwości strukturalnych oraz powierzchniowych. Sporządzono kompozyty karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego (XNBR) zawierające różne ilości napełniacza typu wodorotlenków podwójnych Mg/Al. Zbadano, czy hydrotalkit mógłby oprócz funkcji napełniacza spełniać dodatkową rolę czynnika sieciującego kauczuk XNBR. Stwierdzono, że obecność syntetycznego minerału typu wodorotlenków podwójnych przyczynia się do znacznego zwiększenia gęstości usieciowania, co w rezultacie przekłada się na poprawę parametrów wytrzymałościowych kompozytów elastomeru zawierającego ugrupowania karboksylowe. Carboxylated butadiene/acrylonitrile rubber was filled with hydrotalcite and optionally with ZnO vulcanized at 160°C for 40 min and studied for mech., surface and thermal properties. The addn. of hydrotalcite (up to 40 phr) resulted in a significant increase in the crosslink d. and tensile strength of the vulcanized composite materials. Występujący w środowisku naturalnym hydrotalkit (HT) o wzorze ogólnym Mg6Al2(OH)16(CO3 2-)·4H2O jest białym, uwodnionym minerałem warstwowym, krystalizującym w systemie romboedrycznym. Chociaż naturalne zasoby tego minerału są ograniczone, to jego struktura stanowi model dla wielu syntetycznych związków hydrotalkitowych, znanych pod nazwą warstwowych wodorotlenków podwójnych LDH (layered double hydroxide). W HT w warstwie brucytowej Mg(OH)2 część kationów magnezu Mg2+ jest zastąpiona przez kationy glinu Al3+, w wyniku czego dodatnio naładowane warstwy przyciągają międzywarstwowe aniony węglanowe. Liczne metody otrzymywania tego typu związków nie należą do uciążliwych ani kosztowych, stąd obecnie istnieje szeroka gama rozmaitych syntetycznych związków o strukturze podwójnych wodorotlenków i wciąż pojawiają się nowe. Jako kationy metali dwuwartościowych najczęściej spotyka się Mg2+, Cu2+, Ni2+, Co2+, [...]

  Przedstawiono trendy w zastosowaniu grafenu jako napełniacza kompozytów polimerowych oraz wpływu na ich właściwości mechaniczne, elektryczne, barierowe oraz stabilność termiczną. Omówiono zagadnienia związane z pozyskiwaniem grafenu w skali umożliwiającej jego przemysłowe wykorzystanie. Zaprezentowano przykłady metod otrzymywania nanokompozytów polimerowych zawierających napełniacz grafenowy (metoda in situ, metoda rozpuszczalnikowa, metoda mieszania w stanie stopionym). Wyniki dotychczasowych badań wskazują na dużą atrakcyjność warstwowych materiałów węglowych w zastosowaniu jako potencjalnych napełniaczy wyrobów polimerów. A review, with 85 refs., covering uses of graphene as a filler for polymer-matrix composites and its effect on electrical, mech. and barrier properties of the materials. In particular, various methods for synthesis of graphene-reinforced composite materials were presented. Wyizolowanie w 2004 r. stabilnego w stanie wolnym grafenu spowodowało lawinowy wzrost zainteresowania tym materiałem ze względu na jego unikatowe właściwości termiczne, elektryczne, mechaniczne oraz optyczne. Grafen jest dwuwymiarową monowarstwą atomów węgla o hybrydyzacji sp2 ściśle upakowanych w przypominającą plaster miodu sieć krystaliczną, która stanowi podstawową jednostkę budulcową wszystkich innych nanostruktur węglowych, takich jak (0D) fulereny, (1D) nanorurki węglowe oraz (3D) grafit. Ta forma alotropowa węgla zdobyła miano najbardziej wytrzymałego poznanego dotychczas Politechnika Łódzka Anna Laskowska*, Magdalena Lipńska, Marian Zaborski Zastosowanie grafenu w kompozytach polimerowych Use of graphene in polymer composites Dr inż. Magdalena LIPIŃSKA w roku 1998 ukończyła studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Łódzkiej. Jest adiunktem w Instytucie Technologii Polimerów i Barwników tej uczelni. Specjalność - chemia i technologia polimerów. Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Politechnika Łódzka, ul. Stefan[...]

Ciecze jonowe zastosowano jako substancje dyspergujące napełniacz warstwowy w ośrodkach kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego NBR oraz karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego XNBR. Zbadano wpływ związków jonowych na właściwości reometryczne mieszanek, kinetykę sieciowania, stężenie węzłów w sieci przestrzennej oraz właściwości mechaniczne wulkanizatów. Ciecze jonowe mogą odgrywać rolę przyspieszaczy procesu sieciowania kompozytów elastomerowych. Three ionic liqs. were added as dispersing agents to nitrile and carboxylated nitrile rubbers filled with unmodified hectorite. The mixts. were cured with ZnO and S at 160°C and 15 MPa. The addn. of the ionic liqs. resulted in increasing the crosslinking d. but did not affect the filler dispersion and mech. strength of the vulcanizates. Minerały warstwowe od dawna są używane jako napełniacze polimerów głównie ze względu na niskie koszty ich wytwarzania oraz wysoką stabilność termiczną. Obecność tych napełniaczy powoduje także poprawę właściwości wytrzymałościowych wyrobów końcowych, lecz wpływ napełniacza w tym przypadku jest ściśle uzależniony od stopnia jego dyspersji w ośrodku polimerowym1). Jednorodna dystrybucja nanometrycznej fazy napełniacza, jak również synergizm oddziaływań pomiędzy polimerem a krzemianem powoduje jednoczesne zwiększenie odporności termicznej oraz polepszenie właściwości barierowych i odporności na ścieranie, czego nie obserwuje się w przypadku zastosowania konwencjonalnych napełniaczy. Opublikowano wiele prac przeglądowych na temat kompozytów termoplastycznych, chemoutwardzalnych i elastomerowych, zawierających napełniacze ilaste2-10). Minerały warstwowe, stosowane jako napełniacze kompozytów polimerowych to mika, fluoromika, hektoryt, fluorohektoryt i saponit. Największe komercyjne zainteresowanie zdobył montmorylonit (MMT), który podobnie jak hektoryt, należy do fyllokrzemianów o budowie pakietowej typu 2:111). Struktura sieci przestr[...]