Właściwości wytrzymałościowe nanokompozytów elastomerowych zawierających wybrane glinokrzemiany warstwowe

Nanokompozyty elastomerowe są bardzo ważną grupą nowych materiałów nad którymi trwają prace w ostatnich latach. Głównym celem pracy było określenie wpływu wprowadzenia niewielkiej ilości (12 g/1200 g kauczuku) nanonapełniacza glinokrzemianowego na właściwości typowej mieszanki gumowej stosowanej do produkcji uszczelek. Do przygotowania nanokompozytów zastosowano trzy rodzaje glinokrzemianu warstwowego (Cloisite Na+, Cloisite 5 oraz Cloisite 20) w postaci dyspersji w plastyfikatorze ftalanowym (Santicizer 261A), które były wprowadzane do mieszanki gumowej przy pomocy tradycyjnej metody walcowania. Otrzymane wulkanizaty zostały poddane badaniom wytrzymałościowym takim jak odporność na rozciąganie, ściskanie, twardość, miękkość oraz odporność na ścieranie. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że mieszanki gumowe zawierające zmodyfikowany glinokrzemian warstwowy (Cloisite 5, Cloisite 20) wykazały znacznie lepsze właściwości użytkowe w porównaniu do dotychczas stosowanej mieszanki. Ponadto okazało się, że jest możliwe wykonanie mieszanki gumowej zawierającej zdyspergowane nanocząstki, bez konieczności stosowania przedmieszek, przy zastosowaniu tradycyjnej linii technologicznej.

Elastomeric nanocomposites are a very important group of new materials that have been under development in recent years. The purpose of this study was to determine the effect of introducing a small amount (12 g/1200 g natural rubber) of aluminosilicate nanofillers on the properties of the typical rubber used in the production of gaskets. Three types of layered aluminosilicate (Cloisite Na+, Cloisite 5 and Cloisite 20) were incorporated as a plasticizer dispersion (Santicizer 261A). The nanoclay dispersion was introduced into the rubber blend using a conventional rolling method. After vulcanization, the obtained samples were tested to determine the tensile, compression strength, hardness, softness as well as abrasion resistance. It was concluded that rubber containing modified layered aluminosilicate (Cloisite 5 or Cloisite 20) exhibited significantly better strength properties in comparison to the reference composition. In addition, it was found that it is possible to obtain a rubber based nanocomposite using a conventional process line without the nanoclay master batch preparation.