The paper investigates the influence of functionalized carbon nanotubes (CNTs) on the range of elastic-strength and elastic-hysteresis properties of vulcanizates based on SKI-3. It is established that during the functionalization of CNT (0.5 g) from an aqueous solution of polyvinylpyrrolidone (0.5 g / 100 ml) macromolecules are adsorbed on the nanoparticle surface, that is reflected in the intensity of intermolecular interaction and conformation of macromolecules according to IR spectroscopy (FTIR spectrometer «Infralum FT-08», ATIR methods). According to the transmission electron microscopy (JEM 2100, «JEOL» company) the functionalization of CNTs does not change the structure of the multi-walled nanotubes, but accompanied by the formation of «protective» layer on their surface. Its thickness varies from a few nanometers to a state where the nanotube «immersed» into the polymer. According to rheometer studies on Rheo-line Moving Die vibrorheometer «Prescott» (150°С), RPA2000 (170°С), such kind of additive in the rubber compound based on SKI-3 (0.1 phr) has almost no effect on the kinetics of vulcanization and the degree of macromolecules crosslinking. Vulcanizates are characterized by high fatigue endurance under uniaxial tension conditions (e = 150%) without significant change in the elastic-strength properties (conventional stress at an elongation of 100 and 300%, conventional stress at break). In addition to the above the glass transition temperature, the macromolecular segmental mobility defrosts interval corresponding to standard sample according to thermal analysis (DSC analyzer «Shimadzu», temperature rise rate is 2 °C/min). At the shear deformation mode from 0.3 to 10% (RPA2000, 70 °C, 10 Hz), change in dynamic characteristics (modulus, loss modulus, mechanical loss angle tangent) is traditional and generally corresponds to the standard sample. However, the study of dynamic characteristics of the vulcanizates after pre-training (100 cycles, 70 °C, 10 Hz), that in the best way represents the behavior of rubber during the operation, showed that the introduction of a modifying additive significantly reduces hysteresis loss with increasing deformation. As a result of the additional study of the thermal conductive properties of vulcanizates (ITEM-1M f. Etalon), their mechanical properties under conditions of accelerated thermal-oxidative aging (100 °С, 24 h), the structure of vulcanizates in the region of microscopic ruptures by scanning electron microscopy (GSM 6510 LV f. JEOL, SEI mode) reasons for the growth of fatigue endurance were established. So, most likely, the growth of fatigue endurance of vulcanizates is due to the ability of macromolecules to orient themselves relative to the body of CNTs in the process of repeated cyclic deformation, as well as the plasticizing action of nanoparticles, functionalized by a polar polymer by the mechanism of an interstructural plasticizer.For citation:Mansurova I.A., Isupova O.Yu., Burkov A.A., Gavrilov K.E. Elastic-hysteresis properties of rubber containing carbon nanotubes functionalized by polymer. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 4-5. P. 76-83
Данная работа посвящена проблеме разработки вибропоглощающих полимерных материалов, эффективных в широком температурно-частотном диапазоне. В связи с тем, что эффективность демпфирования колебаний в композите главным образом определяется свойствами полимерной матрицы, изучение ее свойств в зависимости от типа и количества структурообразующих параметров является актуальной задачей. Цель статьи заключается в определении изменений динамических свойств этиленвинилацетата при добавлении в него пластификаторов различной полярности и концентрации. Ведущим методом к исследованию данной проблемы является метод динамического механического анализа, позволяющий получить информацию об изменении механических характеристик под действием динамической нагрузки и контролируемой температуры и частоты. С помощью выявленных закономерностей удалось определить тип пластификатора, существенно снижающего температуру стеклования этиленвинилацетата. Установлено процентное соотношение системы этиленвинилацетат/пластификатор и, соответственно выявлен тип пластификатора, при котором максимум механических потерь принимает наибольшие значения. Определена степень полярности пластификатора, при которой эффективность пластификатора на этиленвинилацетат наибольшая. Полученные зависимости могут быть использованы в качестве исходных данных для аналитического прогнозирования динамических механических свойств композитов. Ключевые слова: этиленвинилацетат, диоктилфталат, хлорпарафин, индустриальное масло, модуль упругости, тангенс угла механических потерь, температура. Информация об авторах Волоцкой Алексей Николаевич, аспирант кафедры строительных конструкций и машин.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.