A keverési folyamat paramétereinek hatása grafén nanorészecskékkel társított elasztomerek mechanikus tulajdonságaira és kopásállóságukra = Influence of Mixing Process Parameters on the Mechanical Properties and Wear Resistance of Elastomers Combined with Graphene Nanoparticles

Sayfo, Petra and Mészáros, László (2023) A keverési folyamat paramétereinek hatása grafén nanorészecskékkel társított elasztomerek mechanikus tulajdonságaira és kopásállóságukra = Influence of Mixing Process Parameters on the Mechanical Properties and Wear Resistance of Elastomers Combined with Graphene Nanoparticles. POLIMEREK : MŰANYAGIPARI SZAKLAP, 9 (9). pp. 257-264. ISSN 2415-9492

Preview

Text 1796_publ_Polimerek_Sayfo.pdf - Published Version Download (327kB) | Preview

Abstract

A grafén nanorészecskék alkalmazása számos területen, köztük elasztomerek mechanikai tulajdonságainak és kopásállóságának javításában, ígéretes eredményekkel kecsegtet, akár kis koncentrációban is. Ahhoz azonban, hogy ezt a pozitív hatását teljes mértékben kifejthesse, olyan keverékkészítési folyamatra van szükség, amely amellett, hogy beilleszthető a gumiiparban megszokott eljárások közé, biztosítja a nanorészecskék megfelelő eloszlatását a keverékben, és egyúttal minimalizálja azok aggregációját. Munkánk során belső keverőben állítottunk elő grafént tartalmazó sztirol-butadién kaucsuk (SBR) és nitril-butadién kaucsuk (NBR) mintákat különböző keverési idővel és fordulatszámmal. A vulkanizációs-, szakító- és koptatóvizsgálatok, valamint elektronmikroszkópos felvételek alapján elmondható, hogy a hosszabb ideig tartó, nagyobb nyírás elősegítette az aggregátumok szétbomlását, és ezáltal a tulajdonságok javulását, azonban a keverés során kialakuló magas hőmérséklet korai vulkanizációhoz vezetett néhány minta esetében. The utilization of graphene nanoparticles, even at low concentrations, shows potential in various fields, one of which is enhancing the mechanical properties and wear resistance of elastomers. However, to fully utilize this positive effect, a compounding process is required that is not only compatible with the conventional methods used in the rubber industry but also ensures the proper dispersion of nanoparticles in the compound as well as minimizing the aggregation. Our research involved the preparation of graphene containing styrene-butadiene rubber (SBR) and nitrile-butadiene rubber (NBR) samples using an internal mixer at varying mixing times and rotation speeds. The results from vulcanization, tensile, abrasion tests, and electron microscopy images demonstrate that longer periods of higher shear aided in breaking up the aggregates, and thus improved the properties. However, the high temperature during mixing caused early vulcanization of some samples.

Actions (login required)

Edit Item