Właściwości nanokompozytów elastomerowych zawierających glinokrzemiany warstwowe


W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie nową klasą materiałów zwanych nanokompozytami ze względu na ich dobre właściwości użytkowe, takie jak wytrzymałość mechaniczna, odporność chemiczna i stabilność termiczna. Duże nadzieje pokłada się w zastosowaniu minerałów warstwowych. W projekcie do otrzymywania nanokompozytów elastomerowych zamierzamy zastosować nie tylko minerały warstwowe typu montmorylonitów i hektorytów, ale także warstwowe wodorotlenki (hydrotalkity) czy też tlenowodorki glinu (bemity). Te ostatnie jak dotychczas nie były przedmiotem badań w dziedzinie wzmacniania elastomerów.

Celem projektu będzie opracowanie składu i sposobu sporządzania nanokompozytów elastomerowych zawierających minerały warstwowe charakteryzujących się korzystnymi właściwościami użytkowymi. W trakcie projektu zbadane zostaną zarówno właściwości powierzchniowe napełniaczy jak i właściwości otrzymanych kompozytów elastomerowych. Przewidujemy, że otrzymamy materiały elastyczne o podwyższonych właściwościach mechanicznych, specyficznych właściwościach barierowych i termicznych, zwiększonej odporności na starzenie termiczne i zwiększonej odporności na działanie rozpuszczalników.

Efekt wzmacniania elastomerów przez cząstki fazy stałej związany jest między innymi ze stopniem dyspersji i oddziaływaniami na granicy faz. Zastosowanie napełniaczy w postaci nanocząstek już przy małych zawartościach wywiera pozytywny wpływ na elastomery. Powszechnie uważa się, że powinno dążyć do zastąpienia sadzy, bardziej proekologicznymi białymi napełniaczami. Ma to służyć nie tylko uzyskaniu kolorowych kompozytów elastomerowych, ale także otrzymaniu materiałów o specjalnych podwyższonych właściwościach termicznych, mechanicznych czy barierowych. Wydaje się, że minerały warstwowe mogą być tą klasą nanonapełniaczy, które mogą służyć temu celowi.

W badaniach w trakcie projektu zostanie podjęta próba opracowania metody sporządzania mieszanek gumowych mogąca przyczynić się do poprawy dyspersji stosowanych napełniaczy.

Zastosowanie napełniaczy warstwowych jest korzystne także ze względu na bezpieczeństwo otrzymywania nanokompozytów. Coraz powszechniej uważa się, że cząstki o wymiarach nanometrycznych są zdolne do przenikania przez skórę dostając się do krwioobiegu co może wywoływać niepożądane efekty w organizmie ludzkim. Przy syntezie takich nanokompozytów unika się niebezpieczeństwa związanego z bezpośrednim dozowaniem nanocząstek, których wpływ na organizm ludzki jest niezbadany.

Dodaj komentarz