Wpływ modyfikacji cząstek montmoryllonitu na właściwości termiczne kompozytów z kauczuku silikonowego

Wprowadzenie

Ceramizacja Morfologia kompozytu ceramizującego Porowata struktura powstała w wyniku wygrzewania w temp °C

Celem pracy było zbadanie wpływu modyfikacji powierzchni cząstek montmoryllonitu (MMT) za pomocą soli amoniowych na właściwości silikonowych kompozytów ceramizujących

Skład podstawowy cz. wag. Kauczuk silikonowy100 Krzemionka wzmacniająca50 topnik (B2O3)15 TiO25 MgO2 Nadtlenek 2,4-dichlorobenzoilu (pasta 50%)1,25 Ponadto zastosowano dodatek 10 cz. wag. montmoryllonitu: Cloisite 93A (zmodyfikowany) Cloisite 20A (zmodyfikowany) Cloisite 11B (zmodyfikowany) Dellite HPS (niemodyfikowany) Dellite HPS (zmodyfikowany w warunkach laboratoryjnych)

Modyfikacja montmoryllonitu „Dellite HPS”

Modyfikację powierzchni MMT przeprowadzono dwuetapowo 1.Aktywacja powierzchni/usunięcie zanieczyszczeń za pomocą roztworu kwasu siarkowego (VI) (stężenie 19 %) 2.Osadzenie na powierzchni cząsteczek soli amoniowej za pomocą kąpieli w wodnym roztworze chlorku metylotributyloamonu (7,5 g soli/100 g napełniacza)

Charakterystyka napełniaczy

Sole amoniowe zastosowane do modyfikacji napełniaczy Cloisite 93A Cloisite 20ACloisite 11B Sól amoniowa zastosowana do modyfikacji powierzchni MMT Dellite HPS w warunkach laboratoryjnych Gdzie T oznacza mieszaninę węglowodorów o składzie: ~ 65 % C18 ~ 30% C16 i ~ 5 % C14

Energia powierzchni napełniaczy

Stabilność termiczna napełniaczy

Właściwości badanych kompozytów

Próbki zostały zwulkanizowane przy użyciu prasy laboratoryjnej w temperaturze 130 °C w czasie 30 min.

Wytrzymałość na rozciąganie

Wydłużenie przy zerwaniu

Charakterystyka kompozytów po ceramizacji (20 min. w 1000°C)

Porozymetria

Analiza SEM Cloisite 93ACloisite 20ACloisite 11B Dellite HPSDellite HPS - M

Wnioski  Zastosowanie odpowiedniej soli amoniowej może polepszać właściwości fazy ceramicznej uzyskanej w wyniku ceramizacji promując tworzenie się porów o nanometrycznych rozmiarach  Modyfikacja powierzchni montmoryllonitu (MMT) może doprowadzić do polepszenia właściwości mechanicznych kompozytu (ważnym czynnikiem wydaje się być składowa polarna energii powierzchni napełniacza)

 Modyfikacja montmoryllonitu solami amoniowymi (MMT) prowadzi do obniżenia energii powierzchni napełniacza pod warunkiem zastosowania dostatecznej ilości modyfikatora. W przeciwnym przypadku można uzyskać efekt zwiększenia wartości tego parametru ze względu na przeprowadzoną wcześniej aktywację powierzchni silnymi kwasami [kwas siarkowy (VI)] Praca powstała dzięki finansowemu wsparciu Unii Europejskiej w ramach Funduszu Spójności poprzez projekt POIG /08-00