Odpadowe włókna celulozowe jako napełniacz wybranych

Odpadowe włókna celulozowe jako napełniacz wybranych

Odpadowe włókna celulozowe jako napełniacz wybranych
elastomerów
Anna Olejnik a), Aleksandra Smejda-Krzewickaa), Krzysztof Strzelec a)
a) Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Wydział Chemiczny, Politechnika
Łódzka; ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź
Napełniacze są środkami pomocniczymi stosowanymi już od dawna na skalę przemysłową
w przetwórstwie tworzyw sztucznych. W zależności od ich pochodzenia wyróżniamy
napełniacze naturalne i syntetyczne. Coraz większe zainteresowanie wzbudzają napełniacze
naturalne (mączka drzewna, skrobia, celuloza, włókna lniane, konopne, bawełniane), stanowią
one źródło materiałów odnawialnych oraz biodegradowalnych, dzięki czemu są przyjazne dla
środowiska. Ich wprowadzenie do kompozycji polimerowej przyczynia się do obniżenia
kosztów wytwarzania oraz poprawy właściwości wytworzonego materiału [1 - 4]. Celem pracy
było zbadanie wpływu odpadowych włókien celulozowych (WCF) na wybrane właściwości
mieszanek i wulkanizatów wykonanych z różnych kauczuków. Obiektem badań był: kauczuk
naturalny (NR),
epoksydowany kauczuk naturalny (ENR), kauczuk butadienowo-
akrylonitrylowy (NBR) oraz karboksylowany kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy (XNBR).
Kauczuki
sieciowane
były
w
sposób
konwencjonalny,
tj. za pomocą siarki w obecności przyśpieszacza i aktywatora.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wprowadzenie odpadowych
włókien celulozowych do kauczuku naturalnego poprawia właściwości mechaniczne jego
wulkanizatów, z nadaniem im bardzo dobrej odporności na starzenie termooksydacyjne.
W przypadku wulkanizatów epoksydowanego kauczuku naturalnego zawierających WCF
zaobserwowano pogorszenie parametrów wytrzymałościowych. Wulkanizaty kauczuku
butadienowo-akrylonitrylowego oraz jego karboksylowanego odpowiednika napełnione
odpadowymi włóknami celulozowymi charakteryzowały się większą twardością, mniejszą
wytrzymałością na rozciąganie i niezmienioną odpornością na starzenie trermooksydacyjne.
1. Kijewski J., Polaczek J., Polimery 2004, 49, 669-676.
2. Kaczmar J.W., Pach J., Kozłowski R., Polimery 2006, 51, 722-726.
3. Smejda-Krzewicka A., Rzymski W. M., Dmowska P.: The influence of wood flour on the cross-linking
and properties of the acrylonitrile-butadiene rubber, Tagungsmaterialien “PolyMerTec”, p. 614-619,
Merseburg 2014.
4. Smejda-Krzewicka A., Rzymski W. M., Dmowska P.: Wood floir as filler of natural or epoxidized
natural rubber, Tagungsmaterialien “PolyMerTec”, p. 343-348, Merseburg 2014.
Waste cellulose fibers as the filler of elastomers
Anna Olejnik a), Aleksandra Smejda-Krzewickaa), Krzysztof Strzelec a)
a) Institute of Polymer & Dye Technology, Faculty of Chemistry, Lodz University of
Technology; Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź
The fillers are necessary components used in the rubber industry. Fillers can be natural
and synthetic. Natural fillers (wood flour, cellulosic fibers, starch, flax fibers, hemp fibers,
cotton fibers) are applied more often. Their use leads to renewable, biodegradable and
environmentally friendly materials. The incorporation of natural fillers into elastomers results
in lower production costs and better properties of the rubber materials [1-4].
The aim of our research was to investigate the influence of waste cellulose fibers (WCF)
on selected properties of mixtures and obtained vulcanizates. Natural rubber (NR), epoxidized
natural rubber (ENR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) and carboxylated acrylonitrilebutadiene rubber (XNBR) were studied. Rubbers were conventionally crosslinked, e.g. with
sulphur in the presence of selected accelerator and activator.
Based on our studies it has found that the incorporation of waste cellulose fibers to
natural rubber improves the mechanical properties of its vulcanizates, and giving them very
good resistance to thermo-oxidative aging. In the case of ENR/WCF vulcanizates it has
observed the deterioration of the strength properties. NBR or XNBR vulcanizates filled with
WCF were characterized by higher hardness, lower tensile strength and good aging resistance
to thermo-oxidative aging.
1. Kijewski J., Polaczek J., Polimery 2004, 49, 669-676.
2. Kaczmar J.W., Pach J., Kozłowski R., Polimery 2006, 51, 722-726.
3. Smejda-Krzewicka A., Rzymski W. M., Dmowska P.: The influence of wood flour on the
cross-linking and properties of the acrylonitrile-butadiene rubber, Tagungsmaterialien
“PolyMerTec”, p. 614-619, Merseburg 2014.
4. Smejda-Krzewicka A., Rzymski W. M., Dmowska P.: Wood floir as filler of natural or
epoxidized natural rubber, Tagungsmaterialien “PolyMerTec”, p. 343-348, Merseburg 2014.