Role of PBN Antioxydant on Mechanical Properties and Network Structure of Aged Tyre Tread Rubber

• Autorzy: Ryszard Jasiński , Anil Kumar Bhowmick

Warianty tytułu

Wpływ antyutleniacza PBN na właściwości dynamiczno-mechaniczne i strukturę sieci przestrzennej starzonych wulkanizatów przeznaczonych na bieżniki opon

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

All services which require rubber impose specific requirements for mechanical properties. During service number products are subjected to either cyclic mechanical strain as in the case of running tyre or high ambient temperature, which accelerates oxidative degradation of rubber and results in the deterioration of its properties. Many authors have investigated the influence of aging on the physical properties of natural rubber. However, dynamic mechanical properties of aged rubber have not been investigated in details. Thermo-oxidative aging of rubber is believed to occur in two ways, either via main chain scission or crosslink scission. This may affect the structure of the network. In order to control the effects of rubber aging, either wax or chemical stabilizer is added. Wax film are inadequate in dynamic application due to film breakage. In contrast, chemical stabilizers are more effective and can be used in dynamic applications. Many compounds have been claimed as chemical antioxydants and nearly all are nitrogen containing materials. The objective of the present study is correlate the changes in tensile properties, tear and fatigue resistance, heat build-up, tangent delta, elastic Modulus and abrasion resistance of natural rubber (NR) vulcanizates during aging with the changes in their network structure. The parameters included in this study are the effect of antioxydant and the effect of reinforcing carbon black. (fragment of text)

Badano zmiany struktury sieci i właściwości dynamiczno-mechaniczne napełnionych i nienapełnionych wulkanizatów kauczuku naturalnego podczas starzenia w powietrzu o temperaturze 100°C. Określono wpływ fenylo-2-naftyloaminy jako antyutleniacza na te właściwości. Spadek właściwości mechanicznych, jak: wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu, wytrzymałość na rozdzieranie, ścieralność i wytrzymałość na zmęczenie jest głównie związany z pękaniem wiązań łańcucha i pękaniem sieci. Zmiany modułu stratności i tangensa δ po starzeniu wskazują na spadek maksimum krzywej tg δ i wzrost temperatury przemiany stanu szklistego. Antyutleniacz opóźnia degradację pod wpływem tlenu i wzrost twardości wulkanizatów w wyższej temperaturze. Ilość wytworzonego ciepła podczas wielokrotnego ściskania jest większa dla próbek bez antyutleniacza, szczególnie w dłuższych okresach badania. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Rubber quality assessment; Quality research; Industrial commodities

PL

Ocena jakości kauczuków; Badanie jakości; Towaroznawstwo przemysłowe

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Seria 1 / Akademia Ekonomiczna w Poznaniu
• Rocznik: 1993
• Numer: nr 210
• Strony: 61--77

Twórcy

autor

Ryszard Jasiński

• Akademia Ekonomiczna w Poznaniu

autor

Anil Kumar Bhowmick

• Rubber Technology Center, Kharagpur, India

Bibliografia

• N. Grassie and G. Scott, (1985): Polymer Degradation and Stabilization, Cambridge University Press, Cambrigde, New York, New Rochelle, Melbourne, Sydney.
• L.R. Baker, (1988): Accelerated and long - therm ageing of natural rubber vulcanizates - NR Technology, 29, 28.
• N.M. Mathew and S.K. De, (1983); Thermo - oxidative ageing and its effect on the network structure and fracture mode of natural rubber vulcanizates - Polymer, 24, 1042.
• T.K. Pal and A.K. Bhowmick, (1986): Kaustch. Gummi Kunst. 39, 1192.
• A.I. Medalia, (1978): Effect of carbon black on dynamic properties of natural rubber - Rubber Chem. Technol. 51, 437.
• A.V. Tobolsky, (1956): J. Appl. Phys., 27, 678.
• M.M. Horikx, (1956): J. Polymer Sci., 19, 445.
• A.G. Veith, (1957): J. Polym. Sci., 25, 355.
• J.R. Dunn and J. Scanlan, (1961): Trans. Faraday Soc., 57, 160.
• T. Colclough, J.J. Cuneen and M.C. Higgins, (1968): J. Appl. Polym. Sci., 12, 295.
• E.J. Blackman and E.B. McCall, (1970): Relationships between the structures of natural rubber vulcanizates and their thermal and oxidative aging - Rubber Chem. Technol., 43, 651.
• B. Ellis and G.N. Weding, (1964): Techniques of Polymer Science, Society of the Chemical Industry, London, 46.
• M. Porter, (1967): Structural characterization of filled vulcanizates cosslinks in natural rubber vulcanizates containing high abrasion furnace black - Rubber Chem. Technol., 40, 866.
• P.J. Flory, (1950): J. Chem. Phys. 18, 108.
• B. Saville and A.A. Watson, (1967): Structural characterization of sulphur vulcanized natural rubber networks - Rubber Chem. Technol., 40, 100.
• G. Kraus, (1957): Rubber Chem. Technol., 30, 928.
• L. Mullins, (1959): J. Appl. Polym. Sci., 2, 1.
• A.K. Bhomwick and S.K. De, (1979): Dithiodimorpholine - based accelerator system in tyre tread compound for high temperature vulcanization - Rubber Chem. Technol., 52, 985.
• R. Pasiński, (1988): Influence of stabilizer's type and quantity on rubber surface layer structure - J. Polym. Sci. Polym. Lett., 26, 473.
• G.M. Bristow and R.F. Tiller, (1970): Correlation of structure and properties of natural rubber vulcanizates - Kautsch. Gummi Kunst. 23, 2.
• P.K. Pal, A.K. Bhowmick and S.K. De, (1982): Rubber Chem. Technol., 54, 23.
• M.L. Studebaker, J.R. Beatty, (1974): Effects of compounding on dynamic mechanical properties of rubber - Rubber Chem. Technol. 47, 803.