Modyfikacja polimerów za pomocą bombardowania jonowego. Cz. II. Modyfikacja funkcjonalnych właściwości gumy

U. Ostaszewska; D. Pieczyńska; D. M. Bieliński; J. Jagielski

Data publikacji : 2012-02-28

Tom 57 Nr 2 (2012)

Modyfikacja polimerów za pomocą bombardowania jonowego. Cz. II. Modyfikacja funkcjonalnych właściwości gumy

U. Ostaszewska D. Pieczyńska D. M. Bieliński J. Jagielski

Abstrakt

Powierzchnię gumy z kauczuków: naturalnego (NR), butadienowo-styrenowego (SBR), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) lub mieszanin NBR z kauczukiem chloroprenowym (NBR/CR) poddano działaniu wysokoenergetycznej wiązki jonów: He+, O+, Ar+ lub F+. Na podstawie zmiany składu chemicznego i struktury fizycznej makrocząsteczek kauczuku w warstwie wierzchniej oraz charakterystyki geometrycznej materiałów bombardowanych jonowo oceniano wpływ takiej metody modyfikacji na właściwości funkcjonalne badanych wulkanizatów. Oddziaływania wysokoenergetycznej wiązki jonów z makrocząsteczkami polimeru mają charakter bądź elastyczny (w ich wyniku następuje jonizacja i uwalnianie wodoru), bądź nieelastyczny (w efekcie których dochodzi do degradacji polimeru). Grafityzacja i większy stopień usieciowania warstwy wierzchniej wpływają na wzrost twardości gumy poddanej bombardowaniu jonowemu. Skurcz towarzyszący dosieciowaniu materiału skutkuje pojawiającą się na powierzchni wulkanizatów siatką mikropęknięć. Utlenianie oraz wzrost chropowatości zmienia zwilżalność powierzchni gumy oraz tarcie, a polaryzacja i rozwinięcie powierzchni zwiększają adhezję i bakteriostatyczność modyfikowanych wulkanizatów. Poddana bombardowaniu jonowemu warstwa wierzchnia gumy może stanowić barierę ochronną, zabezpieczającą wnętrze materiału przed działaniem różnego rodzaju czynników chemicznych lub biologicznych. W wyniku modyfikacji guma jest odporniejsza na starzenie (termiczne i ozonowe), stabilniejsza termicznie, korzystnie ogranicza się jej palność (tabela 5), zwiększa odporność na działanie paliwa a także bakterii.

Słowa kluczowe

guma ; bombardowanie jonowe ; warstwa wierzchnia ; modyfikacja rubber ; ion bombardment ; surface layer ; modification

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Ostaszewska, U., Pieczyńska, D., Bieliński, D. M., & Jagielski, J. (2012). Modyfikacja polimerów za pomocą bombardowania jonowego. Cz. II. Modyfikacja funkcjonalnych właściwości gumy. Polimery, 57(2), 124–134. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/814

Bibliografia

Bieliński D. M., Jagielski J., Lipiński P., Pieczyńska D., Ostaszewska U., Piątkowska A.: Am. Inst. Phys.: Conf. Proc. Ser. 2009, 1099, 357.

2. Lee E. H.: Nucl. Instr. Meth. 1999, B 151, 29.

3. Dong H., Bell T.: Surf. Coat. Technol. 1999, 111, 29.

4. Abdul-Kader A. M., Turos A., Grambole D., Jagielski J., Piątkowska A., Madi, N. K. Al-Maadeed M.: Nucl. Instr. Meth. 2005, B 240, 152.

5. Abdul-Kader A. M., Turos A., Jagielski J., Nowicki L., Ratajczak R., Stonert A., Al-Maadeed M.: Vacuum 2005, 78, 281.

6. Bieliński D. M., Tranchida D., Lipiński P., Jagielski J., Turos A.: Vacuum 2007, 81, 1256.

7. Jagielski J., Turos A., Abdul-Kader A. M., Piątkowska A., Bieliński D. M.: Nucl. Instr. Meth. 2007, B 261, 690.

8. Park J. W., Sohn C. W., Choi B. H.: Curr. Appl. Phys. 2006, 6, 188.

9. Jagielski J., Grambole D., Jóźwik I., Bieliński D. M., Ostaszewska U., Pieczyńska D.: Mater. Chem. Phys. 2011, 127, 342.

10. www.micromaterials.com

11. Bieliński D. M.: Kautsch. Gummi Kunstst. 2009, 62, 50.

12. Pieczyńska D., Ostaszewska U., Bieliński D. M., Jagielski J.: Polimery 2011, 56, 13.

13. Bieliński D. M., Ślusarski L., Affrossman S., Pethrick R. A.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1998, 51, 429.

14. Bieliński D. M., Ślusarski L., Kleps T., Parasiewicz W.: Prog. Rubber Plast. Technol. 1999, 15, 123.

15. Ślusarski L., Zaborski M.: w "Advances in Polymer Blends and Alloys Technology" (red. Finlayson K.), Technomic Publishing Co., Lancaster (UK) 1993, t. IV, s. 163.

16. Ślusarski L., Zaborski M.: w "Polymer Blends Processing, Morphology and Properties", Plenum Press, New York -- London 1984, t. II, s. 143.

17. Anachkov M. P., Stefanova R. V., Rakovsky S. K.: J. Appl. Polym. Sci. 1989, 21, 429.

18. Ziegler J. F., Biersack J. P., Littmark U.: "The Stopping and Ranges of Ions in Solids", Pergamon Press, New York 1985, vol. 1.

19. Zgłosz. pat. P-383 453 (2007).

20. Bieliński D. M., Jagielski J., Pankiewicz D.: Gummi Fasern Kunstst. 2009, 62, 201.

21. Moore D.: "Friction and Lubrication of Elastomers", Pergamon Press, Oxford -- New York -- Toronto -- Sydney -- Braunschweig 1972.

22. Bowden F. P., Tabor D.: "Friction. An Introduction to Tribology", Anchor Press, Doubleday Garden City -- New York 1973.

23. Bieliński D. M.: "Tribologia elastomerów i gumy z perspektywy inżynierii materiałowej", Wyd. Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji -- PIB, Radom 2009.

24. Harrick N. J.: "Internal Reflectance Spectroscopy", Wiley -- Interscience, New York 1967.

25. Garbassi F., Morra M. Occhiello E.: "Polymer Surfaces. From Physics to Technology", John Wiley & Sons, Chichester -- New York -- Weinheim -- Brisbane -- Singapore -- Toronto 1998.

26. Borutto A., Crivellone C., Marani F.: Wear 1998, 222, 57.

27. Zgłosz. pat. P-392 815 (2010).

28. Smith L. P.: "The Language of Rubber", Butterworth -- Heinemann, Oxford 1993.

29. Lipiński P., Bieliński D. M., Okrój W., Jakubowski W., Klimek L., Jagielski J.: Vacuum 2009, 83, S200.

30. Carlson J. D., Bares J. E., Guzman A. M., Pronko P. P.: Nucl. Instr. Meth. 1985, B 7/8, 507.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

U. Ostaszewska polimery@ichp.pl

D. Pieczyńska

D. M. Bieliński

J. Jagielski