EFFECT OF RECLAIMED RUBBER CONTENT

EFFECT OF RECLAIMED RUBBER CONTENT IN NR/CARBON BLACK
VULCANIZATES USING MICROWAVE IRRADIATION SYSTEM
Abstract
This work examined the effect of tire-tread
reclaimed rubber content on physical and mechanical
properties of natural rubber, vulcanized by microwave
(MW) irradiation and thermal cure (CT) systems. The
results suggested that the properties of the vulcanizates
from CT method was higher than those from MW method
except for the swelling level in toluene. The differences in
the results between these two curing systems could be
explained in terms of the density and the type of
crosslinks present in the NR compounds. The microwave
cure was more effective as the reclaimed content was
increased.
Introduction
The polymer reclaiming process involves the
fracture of higher molecular weight polymer molecules to
lower ones [1]. Recent technology to use the reclaimed
rubbers in the virgin polymer materials has attracted many
rubber industries. Most work in the field have investigated
the cure characteristics and the products properties
obtained by the incorporation of the reclaimed rubber, in
various forms, into different virgin materials (mainly
natural rubber). Sombatsompop and Kumnuantip [2-3]
introduced tire-tread reclaimed rubber into two natural
rubber grades and investigated various properties of the
blends. They found that the Mooney number, shear
viscosity and cure rate increased with reclaimed content,
while the cure time was independent of the reclaimed
content. The property changes of the reclaimed/NR blends
were mainly associated with the crosslink precursor or
untreated curatives, and the amount of carbon black
present in the reclaimed rubber. Sreeja & Kutty [4]
studied the cure characteristics and mechanical properties
of NR/reclaimed rubber blends using EV system. They
observed that the scorch time and tensile properties of the
blends reduced with the reclaimed loading.
It has been widely known that the properties of the
vulcanizates are very much dependent on the conditions
where the green rubbers are cured, these including cure
time and temperature used, design of vulcanizing recipes,
as well as the type of curing systems. The last factor is
referred to as the methods used for curing the rubber
compounds. The most simple curing system used in the
rubber industry is direct heating (conventional thermal
curing). Many published works have suggested that the
duration and mould temperature are the main parameters
that control the degree and type of crosslinks to be formed,
and these directly affect the properties of the vulcanizates.
Microwave curing has increasingly become one of the
interesting curing systems in many applications, such as
food industries, dried wood systems, concrete curing, and
shape-setting of thermosets and rubbers[5]. The main
advantages of the microwave cure include faster curing
times, improved efficiency of curing, and enhanced
mechanical properties of the products [6]. Subjects on the
effects of microwave curing on the changes in cured
material properties in comparison with those by
conventional thermal method are still unclear and open
for discussion, since its information are still rare in
literature, especially when some secondary materials like
reclaimed and carbon black are incorporated.
In this work, tire-trade reclaimed rubber were loaded
into natural rubber compounds having 60phr of carbon
black which were then cured by two different methods,
these including conventional thermal and microwave
methods. The physical and mechanical properties of the
cured rubbers were then examined and compared.
Experimental
Raw materials
The rubbers used in this work were NR (STR20CV)
supplied by Tech Bee Hung Co., Ltd. (Bangkok, Thailand)
and tire-trade reclaimed rubber (UCD-103 grade) supplied
by Union Commercial Development Co., Ltd.
(Samutsakorn Thailand). The reclaimed rubber comprised
of 24% carbon black, 15% acetone extract and 6% ash.
The ratio of NR:reclaimed rubber used 100:0, 70:30 and
40:60 (%wt). All rubber blends were loaded with 60 phr
carbon black (N330), supplied by Thai Carbon Black Co.,
Ltd. (BKK, Thailand). Rubber sample preparation
The formulation of the rubber compounds was as
follows: 100 phr rubber blended (NR : reclaimed rubber ;
100:0, 70:30 and 40:60 by weight), 60 phr carbon black,
5.0 phr zinc oxide (ZnO), 2.0 phr stearic acid, 0.5 phr
mercaptobenzthiazole (MBT), 0.2 phr diphenylguanidine
(DPG), and 3.0 phr sulfur. In the mastication step, the
natural rubber was masticated on a laboratory two-roll
mill (Yong Fong Machinery Co., Ltd., Samutsakon,
Thailand) for 5 min and was then blended with the tiretrade
reclaimed rubber for another 5 minutes. In the
compounding step, the rubber and filler were
compounded with prepared vulcanization chemicals on
the two-roll mill for another 10 min, and the compounds
were then kept at 25o
C at 50% humidity before further use.
Design and construction of microwave apparatus
The microwave vulcanization oven consisted of
three magnetrons, each magnetron giving microwave
power 1,000 watt. Three waveguides in rectangular shape
used were 90mm wide, 80mm deep and 40mm high. The
microwave oven body was made from stainless steel
whose cavity size had 30 cm high, 40 cm wide and 50 mm
long. The mould used was made of Teflon and it can
produce vulcanized rubber sheet of 2mm thick.
Vulcanization methods of rubber blends
For conventional thermal (CT) curing: The resultant
rubber compound was compression-molded using a
hydraulic press (LAB TECH Co., Ltd., Bangkok,
Thailand) at 170 kg/cm2
. For comparison purposes,the
cure time was fixed at 3 minutes for all rubber compounds.
The cure temperatures used were 145o
C for NR
compounds, and 150o
C for NR with reclaimed rubber.
For microwave (MW) curing: The resultant rubber
compound was placed in the microwave apparatus. The
temperature of the vulcanizates was determined by
immediately measuring it after stopping the microwave
irradiation using a IR probe. The cure temperatures used
for this method was the same as used in the CT method
for any given reclaimed contents (145o
C for the
compounds with no reclaimed rubber and 150o
C for those
with reclaimed rubber). By trial and error experiment, the
cure time used for MW method was 3 minutes, above this
value causing an over-curing of the rubber compounds.
Characterization
Physical properties: The physical properties of the
vulcanizates were carried out through sorption-desorption
behavior and crosslink density determination. The
sorption method is referred to as the amount of toluene
uptake (or release), whose experimental procedure can be
found elsewhere [3]. The crosslink density determination
was achieved by use of the Flory-Rehner equation, whose
experimental details can be obtained elsewhere [2].
Mechanical properties: Various mechanical
property evaluations were performed. The tensile
properties (modulus at 100% elongation, ultimate tensile
stress, and %elongation at break) of the vulcanizates were
tested according to ASTM D 412-92 (1998); the tests
being carried out with a universal testing machine
(Autograph AG-I, Shimadzu, Tokyo, Japan). Tear
strength was determined specified by ASTM D 624-
00(2000) using angle-shaped samples and a Shimadzu
tear strength testing machine. The testing speeds for
tensile and tear properties were 500 mm/min. Vulcanizate
hardness was carried out using Shore A Instrument &
M.F.G., model PN71500 by ASTM D 2240-97 (1997).
Results and discussion
Figure 1 shows the effect of reclaimed rubber
content on crosslink density of the NR/CB vulcanizates
cured by conventional thermal (CT) and microwave (MW)
methods. It can be observed that the addition of reclaimed
rubber had a significant effect on the crosslink density for
both curing systems. The crosslink density greatly
increased with reclaimed rubber content. This was
because loading the reclaimed rubber into the NR/CB
compounds would automatically increase the carbon
black contents into the rubbers [2]. It is widely evidenced
that carbon black can perform as a physical crosslinker in
the rubber matrix as a result of the rubber molecules being
absorbed into the black surface during compounding [7-8].
The detail of the rubber-carbon black interaction can be
found elsewhere [9]. Considering the effect of curing type,
it was found that the MW method gave a slightly lower
crosslink density than the CT method. The effect of
reclaimed rubber content on the change in crosslink
density in the MW method was similar to that in the CT
method, this indicating that the crosslinking reaction as a
result of reclaimed rubber loading, which had occurred in
these two curing methods were the same.
Although the chemically crosslinking reactions of
the rubbers from these two curing methods were the same
as stated in the explanation given for Figure 1, their
mechanisms of the heat generation and its transfer to the
rubber were probably different. In CT method, the heat
was generated by external heating system and was
transferred as a result of the thermal conduction from the
mould to the rubber compound where the cross-linking
process took place. It was predictable that, during
compression moulding, temperatures across the thickness
of the vulcanized sheet were not uniform, and this would
lead to differences in cure times across the sheet thickness.
For MW method, the temperatures across the sheet
thickness were thought to be the same since the heat was
generated simultaneously throughout the rubber sheet
during the curing. The mechanism of the rubber curing by
microwave involves changes in polarization of the materials caused by microwave absorption. When the
microwave passed into the rubber compounds (now
regarded as absorber material), the electric field would
occur inside the compounds as a result of microwave
absorption. This electric field activated the changes in
motions (rotations and vibrations) and polarizations of the
rubber molecules, which then caused molecular frictions
and

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลของเนื้อหาในคืนยาง NR/คาร์บอน สีดำระบบวิธีการฉายรังสีไมโครเวฟที่ใช้ของ VULCANIZATES บทคัดย่องานนี้ตรวจสอบผลของตีนตะขาบยางคืนยางเนื้อหาทางกายภาพและกลคุณสมบัติของยางธรรมชาติ vulcanized รองเท้าถ โดยไมโครเวฟวิธีการฉายรังสี (MW) และความร้อนรักษาระบบ (CT) ที่ผลการแนะนำที่คุณสมบัติของ vulcanizatesจาก CT วิธีสูงกว่าจากวิธี MWยกเว้นระดับบวมในโทลูอีน ความแตกต่างในผลลัพธ์ระหว่างสองระบบบ่มผิวเหล่านี้อาจอธิบายความหนาแน่นและชนิดของcrosslinks แสดงในสารประกอบ NR ไมโครเวฟรักษามีประสิทธิภาพเป็นเนื้อหา reclaimedเพิ่มขึ้นแนะนำพอลิเมอร์ reclaiming กระบวนการเกี่ยวข้องกับการแตกหักของโมเลกุลพอลิเมอร์น้ำหนักโมเลกุลสูงจะลดคน [1] เทคโนโลยีล่าสุดใช้ที่ reclaimedยางในวัสดุพอลิเมอร์บริสุทธิ์ได้ดึงดูดมากอุตสาหกรรมยาง มีการตรวจสอบส่วนใหญ่ทำงานในฟิลด์รักษาลักษณะและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้ โดยการจดทะเบียนของยาง reclaimed ในหลากหลายรูปแบบ เป็นสกัดเย็นวัสดุต่าง ๆ (ส่วนใหญ่ยางธรรมชาติ) Sombatsompop และ Kumnuantip [2-3]นำยางรถยนต์ตีนตะขาบคืนยางเป็นธรรมชาติสองยางเกรด และตรวจสอบคุณสมบัติต่าง ๆ ของการผสมผสานกัน พวกเขาพบว่าหมายเลข Mooney แรงเฉือนเพิ่มความหนืดและรักษาอัตราคืนเนื้อหาขณะเวลารักษาขึ้นอยู่กับการเรียกคืนเนื้อหา เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของผสม คืน/NRส่วนใหญ่สัมพันธ์กับสารตั้งต้น crosslink หรือcuratives ไม่ถูกรักษา และจำนวนของคาร์บอนสีดำในยาง reclaimed Sreeja และ Kutty [4]ศึกษาการรักษาลักษณะและคุณสมบัติทางกลของ NR/คืน ยางผสมโดยใช้ระบบ EV พวกเขาสังเกตที่เวลา scorch และสมบัติแรงดึงของผสมลดลง ด้วยการโหลด reclaimedแพร่หลายรู้จักที่คุณสมบัติของการvulcanizates มีมากขึ้นอยู่กับเงื่อนไขซึ่งรักษายางสีเขียว การรักษาเหล่านี้รวมทั้งเวลาและอุณหภูมิใช้งาน ออกแบบของ vulcanizing สูตรและชนิดของระบบการแข็งตัว ปัจจัยสุดท้ายคือเรียกว่าเป็นวิธีการที่ใช้สำหรับบ่มยางสารประกอบ ระบบบ่มผิวอย่างที่สุดที่ใช้ในการอุตสาหกรรมยางเป็นความร้อนโดยตรง (ปกติความร้อนบ่ม) งานเผยแพร่หลายมีแนะนำที่ระยะเวลาและแม่พิมพ์อุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์หลักที่ควบคุมระดับและชนิดของ crosslinks ให้เป็นรูปแบบและเหล่านี้โดยตรงมีผลต่อคุณสมบัติของ vulcanizatesไมโครเวฟบ่มมากขึ้นกลายเป็นหนึ่งในโปรแกรมประยุกต์หลายโปรแกรม ระบบบ่มผิวที่น่าสนใจเช่นอุตสาหกรรมอาหาร อบแห้งไม้ระบบ บ่ม คอนกรีต และรูปร่างตั้ง thermosets และยาง [5] หลักข้อดีของการรักษาไมโครเวฟรวมแข็งตัวเร็วขึ้นเวลา ปรับปรุงประสิทธิภาพของการบ่ม และปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์ [6] หัวข้อในการผลกระทบของการแข็งตัวในการเปลี่ยนแปลงในไมโครเวฟหายคุณสมบัติของวัสดุเมื่อเปรียบเทียบกับผู้ตามวิธีทั่วไปความร้อนจะยังคงชัดเจน และเปิดสนทนา ตั้งแต่ข้อมูลของมันจะยังคงหายากในวรรณกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อบางวัสดุรองเช่นคืน และคาร์บอนดำที่รวมในงานนี้ คืนค้ายางยางถูกโหลดเป็นสารประกอบยางธรรมชาติที่มี 60phr ของคาร์บอนสีดำซึ่งได้หายแล้ว โดยสองวิธีเหล่านี้รวมถึงความร้อนปกติและไมโครเวฟวิธี คุณสมบัติทางกายภาพ และทางกลของการยางหายได้ตรวจสอบแล้ว และเปรียบเทียบทดลองวัตถุดิบยางที่ใช้ในการทำงานนี้ได้ NR (STR20CV)จัดทำ โดยเทคโนโลยีบีฮัง Co., Ltd. (กรุงเทพ ประเทศไทย)และยางคืนค้ายาง (UCD-103 เกรด) ให้โดยสหภาพการค้าพัฒนา Co., ltd(ประเทศไทยสมุทรสาคร) ยาง reclaimed ประกอบด้วย24% คาร์บอนดำ สารสกัดจากอะซิโตน 15% และ 6% เถ้าอัตราส่วนของ NR: คืนใช้ยาง 100:0, 70:30 และ40:60 (% wt) ผสมยางทั้งหมดถูกโหลด ด้วย 60 phrคาร์บอนสีดำ (N330), จัดทำ โดยไทยคาร์บอนแบล็ค จำกัดจำกัด (กรุงเทพฯ ประเทศไทย) เตรียมตัวอย่างยางสารประกอบยางแบ่งได้เป็นดังต่อไปนี้: 100 phr ยางผสม (NR: คืนยาง100:0, 70:30 และ 40:60 โดยน้ำหนัก), 60 phr คาร์บอนดำ5.0 phr สังกะสีออกไซด์ (ZnO), กรด stearic phr 2.0, 0.5 phrmercaptobenzthiazole (MBT), 0.2 phr diphenylguanidine(DPG), และซัลเฟอร์ 3.0 phr ในขั้นตอน mastication การยางธรรมชาติถูก masticated ในห้องปฏิบัติการ 2 ม้วนมิลล์ (Yong ฟงเครื่องจักร Co., Ltd., Samutsakonประเทศไทย) ใน 5 นาที และจากนั้นถูกผสมกับ tiretradeคืนยางอีก 5 นาที ในขั้นตอนการทบต้น ยางและฟิลเลอร์ได้เพิ่มกับ vulcanization เตรียมสารเคมีในโรงงานผลิต 2 ม้วนสำหรับอีก 10 นาที และสารประกอบได้แล้วเก็บไว้ที่ 25oC ที่ความชื้น 50% ก่อนที่จะใช้เพิ่มเติมออกแบบและสร้างเครื่องไมโครเวฟเตาอบไมโครเวฟ vulcanization ประกอบด้วยสาม magnetrons, magnetron ละให้ไมโครเวฟพลังงาน 1000 วัตต์ Waveguides สามรูปสี่เหลี่ยมใช้ได้ 90 มม.กว้าง ลึก 80mm และสูง 40 มม. ที่เตาอบไมโครเวฟเนื้อทำจากสแตนเลสมีขนาดช่องได้สูง 30 ซม. กว้าง 40 ซม. และ 50 มม.ยาว แม่พิมพ์ที่ใช้ทำของเทฟลอน และสามารถผลิตแผ่นยาง vulcanized รองเท้าถหนา 2 มม.วิธี vulcanization ของยางผสมสำหรับทั่วไปความร้อน (CT) บ่ม: resultant การผสมยางถูกบีบอัดแม่พิมพ์โดยใช้การกด hydraulic (LAB TECH Co., Ltd. กรุงเทพมหานครประเทศไทย) ที่ 170 kg/cm2. สำหรับวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบ การรักษาเวลาที่คงที่ 3 นาทีสำหรับสารประกอบยางทั้งหมดอุณหภูมิรักษาใช้ได้ 145oC สำหรับ NRสาร และ 150oC สำหรับ NR กับยางคืนสำหรับบ่มไมโครเวฟ (MW): ยางผลแก่สารประกอบที่อยู่ในเครื่องไมโครเวฟ ที่อุณหภูมิของ vulcanizates ถูกกำหนดโดยวัดทันทีหลังจากหยุดไมโครเวฟวิธีการฉายรังสีโดยใช้โพรบ IR อุณหภูมิรักษาใช้สำหรับวิธีนี้ไม่เหมือนกับที่ใช้ในวิธีการ CTใด ๆ ให้เรียกคืนเนื้อหา (145oC สำหรับการสารที่ไม่มียางคืนและ 150oC สำหรับผู้มีคืนยาง) โดยการลองผิดลองถูกทดลอง การเวลารักษาใช้วิธี MW ได้ 3 นาที ข้างบนนี้ค่าที่ทำให้เกิดการเกินบ่มของสารประกอบยางจำแนกคุณสมบัติทางกายภาพ: คุณสมบัติทางกายภาพของการvulcanizates ได้ดำเนินการผ่าน desorption ดูดกำหนดความหนาแน่นลักษณะและ crosslink ที่วิธีดูดเรียกว่าเป็นยอดของโทลูอีนดูดซับ (หรือปล่อย), ขั้นตอนการทดลองได้พบอื่น ๆ [3] กำหนดความหนาแน่น crosslinkสำเร็จ โดยใช้สมการ Flory Rehner มีรายละเอียดทดลองได้อื่น [2]คุณสมบัติทางกล: เครื่องกลต่าง ๆมีดำเนินการประเมินคุณสมบัติ แรงดึงคุณสมบัติ (โมดูลัสที่ 100% elongation แรงดึงที่ดีที่สุดความเครียด และ% elongation ที่แบ่ง) vulcanizates มีทดสอบตาม ASTM D 412-92 (1998); การทดสอบดำเนินการกับเครื่องทดสอบสากล(ออโตกราฟ AG-ฉัน Shimadzu โตเกียว ญี่ปุ่น) ฉีกขาดกำลังกำหนดระบุตาม ASTM D 624ใช้ตัวอย่างรูปมุมและ Shimadzu 00(2000)ฉีกเครื่องทดสอบ ความเร็วในการทดสอบสำหรับแรงดึง และการฉีกขาดคุณสมบัติได้ 500 mm/นาที Vulcanizateความแข็งที่ดำเนินการโดยใช้เครื่องมือ A ฝั่งและM.F.G. รุ่น PN71500 ตามมาตรฐาน ASTM D 2240-97 (1997)ผลและการสนทนารูปที่ 1 แสดงผลของยางคืนเนื้อหา crosslink ความหนาแน่นของ vulcanizates NR/CBรักษา โดยทั่วไปร้อน (CT) และไมโครเวฟ (MW)วิธี สามารถสังเกตการเพิ่มคืนยางมีความหนาแน่น crosslink สำหรับผลสำคัญระบบทั้งสองบ่มผิว ความหนาแน่น crosslink มากเพิ่มเนื้อหายางคืน นี้เนื่องจากการโหลดยาง reclaimed เป็น NR/CBสารโดยอัตโนมัติจะเพิ่มคาร์บอนเนื้อหาสีดำเป็นยาง [2] กันอย่างแพร่หลายเป็นหลักฐานคาร์บอนสีดำที่สามารถทำเป็น crosslinker ที่มีอยู่จริงในเมตริกซ์ยางจากโมเลกุลของยางถูกดูดซึมเข้าสู่ผิวดำระหว่างทบต้น [7-8]รายละเอียดของคาร์บอนยาง ดำโต้ตอบได้พบอื่น ๆ [9] พิจารณาผลของการบ่มชนิดพบว่า วิธี MW ให้ต่ำกว่าเล็กน้อยความหนาแน่น crosslink กว่าวิธี CT ผลของการเนื้อหาการเปลี่ยนแปลงใน crosslink ยางคืนความหนาแน่นในวิธี MW ได้คล้ายกับ CTวิธี นี้เพื่อระบุว่า ปฏิกิริยา crosslinking เป็นการผลคืนยางโหลด ซึ่งได้เกิดขึ้นในสองวิธีบ่มผิวได้เหมือนกันแม้ว่าการ crosslinking ปฏิกิริยาของสารเคมียางจากสองวิธีบ่มผิวได้เหมือนกันตามที่ระบุไว้ในคำอธิบายสำหรับรูปที่ 1 ของพวกเขากลไกของการสร้างความร้อนและการโอนย้ายไปยางอาจจะแตกต่างกันได้ ในวิธีการ CT ความร้อนสร้างระบบความร้อนภายนอก และเป็นโอนย้ายจากการนำความร้อนจากการแม่พิมพ์กับยางผสม cross-linkingกระบวนการทำงาน ก็ได้ที่ ในระหว่างอัดพลาสติก อุณหภูมิทั้งความหนาของแผ่น vulcanized รองเท้าถไม่สม่ำเสมอ และนี้จะนำไปสู่ความแตกต่างในการรักษาทั้งความหนาของแผ่นสำหรับวิธี MW อุณหภูมิระหว่างแผ่นงานความหนาถูกคิดว่า เป็นเหมือนกันเนื่องจากถูกความร้อนสร้างขึ้นพร้อมกันทั่วแผ่นยางในระหว่างการแข็งตัว กลไกของยางแข็งตัวโดยไมโครเวฟเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในโพลาไรซ์ของวัสดุที่เกิดจากการดูดซับไมโครเวฟ เมื่อการไมโครเวฟผ่านเข้าไปในสารประกอบยาง (ตอนนี้ถือเป็นวัตถุเสมือน), สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในสารประกอบจากไมโครเวฟดูดซึม สนามไฟฟ้านี้เรียกใช้การเปลี่ยนแปลงในเคลื่อนไหว (การหมุนเวียนและการสั่นสะเทือน) และ polarizations ของการโมเลกุลยาง ซึ่งเกิดจากโมเลกุล frictions แล้วและ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลของการยึดยางเนื้อหาใน NR / คาร์บอนแบล็ค
vulcanizates ใช้ไมโครเวฟรังสีระบบ
บทคัดย่อ
งานนี้ตรวจสอบผลกระทบของดอกยาง
รีเคลมยางในทางกายภาพและเชิงกล
สมบัติของยางธรรมชาติวัลคาไนโดยไมโครเวฟ
(MW) การฉายรังสีและการรักษาความร้อน (CT) ระบบ
ผลการชี้ให้เห็นว่าคุณสมบัติของ vulcanizates
จากวิธี CT สูงกว่าผู้ที่มาจากวิธีการ MW
ยกเว้นระดับบวมในโทลูอีน ความแตกต่างใน
ผลการค้นหาในระหว่างทั้งสองระบบบ่มอาจจะมีการ
อธิบายในแง่ของความหนาแน่นและชนิดของการ
เชื่อมขวางอยู่ในสารประกอบ NR ไมโครเวฟ
รักษามีประสิทธิภาพมากขึ้นเป็นเนื้อหาที่ยึดได้รับการ
เพิ่มขึ้น.
บทนำ
พอลิเมอกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการอ้างสิทธิ์
การแตกหักของโมเลกุลพอลิเมอน้ำหนักโมเลกุลที่สูงขึ้นเพื่อ
ลดคน [1] เทคโนโลยีล่าสุดที่จะใช้ยึด
ยางในวัสดุพอลิเมอบริสุทธิ์ได้ดึงดูดหลาย
อุตสาหกรรมยาง ส่วนใหญ่ทำงานในสาขาที่มีการสอบสวน
การรักษาลักษณะและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์
ที่ได้จากการรวมตัวกันของยางรีเคลมใน
รูปแบบต่าง ๆ เป็นวัสดุบริสุทธิ์ที่แตกต่างกัน (ส่วนใหญ่
ยางธรรมชาติ) สมบัติและ Kumnuantip [2-3]
แนะนำยางยึดดอกยางธรรมชาติเป็นสอง
เกรดยางและการตรวจสอบคุณสมบัติต่างๆของ
ผสม พวกเขาพบว่าจำนวน Mooney เฉือน
ความหนืดและอัตราการรักษาที่เพิ่มขึ้นด้วยเนื้อหายึด
เวลาในขณะที่การรักษาความเป็นอิสระของสถาพ
เนื้อหา การเปลี่ยนแปลงสถานที่ให้บริการของสถาพ / ผสม NR
ที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่กับผู้นำ Crosslink หรือ
บำบัดได้รับการรักษาและปริมาณของคาร์บอนสีดำ
อยู่ในยางรีเคลม Sreeja & Kutty [4]
การศึกษาลักษณะการรักษาและสมบัติเชิงกล
ของยางธรรมชาติ / ยางผสมสถาพที่ใช้ระบบ EV พวกเขา
ตั้งข้อสังเกตว่าเวลาการเผาไหม้เกรียมและคุณสมบัติแรงดึงของ
ผสมลดลงด้วยการโหลดยึด.
มันเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางว่าคุณสมบัติของ
vulcanizates มีมากขึ้นอยู่กับเงื่อนไข
ที่ยางสีเขียวจะหายเหล่านี้รวมถึงการรักษา
เวลาและอุณหภูมิที่ใช้ การออกแบบสูตร vulcanizing,
เช่นเดียวกับประเภทของระบบการรักษา ปัจจัยสุดท้ายคือการ
เรียกว่าเป็นวิธีการที่ใช้เพื่อการรักษายาง
สารประกอบ ระบบการบ่มที่ง่ายที่สุดที่ใช้ใน
อุตสาหกรรมยางร้อนโดยตรง (ความร้อนธรรมดา
บ่ม) ตีพิมพ์ผลงานหลายคนได้แสดงให้เห็นว่า
ระยะเวลาและอุณหภูมิแม่พิมพ์เป็นตัวแปรหลัก
ที่ควบคุมระดับและประเภทของการเชื่อมขวางที่จะเกิดขึ้น
และสิ่งเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติของ vulcanizates.
บ่มไมโครเวฟได้กลายเป็นมากขึ้นหนึ่งใน
ระบบการบ่มที่น่าสนใจในหลาย ๆ การใช้งานเช่น
อุตสาหกรรมอาหารแห้งระบบไม้บ่มคอนกรีตและ
รูปร่างการตั้งค่าของ Thermosets และยาง [5] หลัก
ข้อได้เปรียบของการรักษาไมโครเวฟรวมถึงการบ่มได้เร็วขึ้น
เวลาที่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของการบ่มและการปรับปรุง
คุณสมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์ [6] กลุ่มตัวอย่างในการ
ศึกษาผลกระทบของการบ่มไมโครเวฟจากการเปลี่ยนแปลงหาย
คุณสมบัติของวัสดุในการเปรียบเทียบกับเหล่านั้นด้วย
วิธีการระบายความร้อนแบบเดิมยังคงไม่มีความชัดเจนและเปิดกว้าง
สำหรับการอภิปรายเนื่องจากข้อมูลยังคงหาได้ยากใน
วรรณคดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีวัสดุรองเช่น
ยึดและคาร์บอนสีดำ นิติบุคคลที่จัดตั้งขึ้น.
ในงานนี้ยางรีเคลมยางการค้าถูกโหลด
เข้าไปในสารประกอบยางธรรมชาติมี 60phr คาร์บอน
สีดำที่ได้รับการรักษาให้หายขาดได้แล้วโดยสองวิธีที่แตกต่างกัน
เหล่านี้รวมทั้งความร้อนและไมโครเวฟทั่วไป
วิธีการ คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของ
ยางหายแล้วถูกตรวจสอบและเปรียบเทียบ.
ทดลอง
วัตถุดิบ
ยางที่ใช้ในการทำงานครั้งนี้มี NR (STR20CV)
จัดทำโดย Tech Bee Hung จำกัด (กรุงเทพฯ)
และยางการค้ายางรีเคลม (UCD-103 คะแนน) ที่จัด
โดยสหภาพการพัฒนาพาณิชย์ จำกัด
(สมุทรสาครประเทศไทย) ยางยึดประกอบด้วย
24% คาร์บอนสีดำ, สารสกัดจากอะซิโตน 15% และเถ้า 6%.
อัตราส่วนของ NR: ยางรีเคลมใช้ 100: 0, 70:30 และ
40:60 (% โดยน้ำหนัก) ยางผสมทั้งหมดถูกเต็มไปด้วย 60 PHR
คาร์บอนสีดำ (N330) ซึ่งจัดทำโดย บริษัท ไทยคาร์บอนแบล็ค จำกัด
จำกัด (กรุงเทพ, ประเทศไทย) ตัวอย่างยางเตรียม
สูตรของสารประกอบยางเป็น
ดังนี้: ยาง 100 PHR ผสม (NR: ยางรีเคลม;
100: 0, 70:30 และ 40:60 โดยน้ำหนัก), 60 PHR คาร์บอนสีดำ
5.0 PHR ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) 2.0 PHR กรดสเตีย, 0.5 PHR
mercaptobenzthiazole (MBT) 0.2 PHR diphenylguanidine
(DPG) และ 3.0 PHR กำมะถัน ในขั้นตอนการบด,
ยางธรรมชาติถูก masticated ได้ในห้องปฏิบัติการสองม้วน
โรงงาน (ยงฟงกลการ จำกัด , สมุทรสาคร,
ประเทศไทย) เป็นเวลา 5 นาทีและได้รับการผสมแล้วกับ tiretrade
ยางรีเคลมอีก 5 นาที ใน
ขั้นตอนการผสม, ยางและฟิลเลอร์ที่ถูก
ประกอบกับสารเคมีที่เตรียมหลอมโลหะใน
โรงงานสองม้วนอีก 10 นาทีและสารประกอบที่
ถูกเก็บไว้แล้วที่ 25o
C ที่ความชื้น 50% ก่อนที่จะใช้งานต่อไป.
การออกแบบและสร้างเครื่องไมโครเวฟ
หลอมโลหะเตาไมโครเวฟประกอบด้วย
สาม magnetrons, แมกแต่ละไมโครเวฟให้
พลังงาน 1,000 วัตต์ สามท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยม
ใช้คือ 90 มมกว้าง 80mm ลึกและ 40mm สูง
ร่างกายของเตาอบไมโครเวฟทำจากสแตนเลส
ที่มีขนาดช่องมี 30 ซม. สูง 40 ซม. กว้าง 50 มิลลิเมตร
ยาว แม่พิมพ์ที่ใช้ที่ทำจากเทฟลอนและจะสามารถ
ผลิตแผ่นยางวัลคาไนของ 2mm หนา.
วิธีการหลอมโลหะผสมยาง
สำหรับการระบายความร้อนแบบธรรมดา (CT) การรักษา: ผล
ยางคือการบีบอัดขึ้นรูปโดยใช้
กดไฮโดรลิค (LAB Tech Co. , ltd ., Bangkok,
Thailand) ที่ 170
กก. / cm2 เพื่อเปรียบเทียบ
เวลาการรักษาคงที่ 3 นาทีสำหรับสารประกอบยาง.
การรักษาอุณหภูมิที่ใช้ถูก 145o
C สำหรับ NR
สารประกอบและ 150o
C สำหรับ NR ด้วยยางรีเคลม.
สำหรับไมโครเวฟ (MW) บ่ม: ยางผลลัพธ์
สารประกอบถูกนำมาวาง ในเครื่องไมโครเวฟ
อุณหภูมิ vulcanizates ถูกกำหนดโดย
ทันทีวัดได้หลังจากที่หยุดไมโครเวฟ
ฉายรังสีโดยใช้หัววัด IR รักษาอุณหภูมิที่ใช้
สำหรับวิธีการนี้เป็นเช่นเดียวกับที่ใช้ในการวิธี CT
สำหรับเนื้อหายึดใดก็ตาม (145o
C เป็น
สารที่ไม่มียางรีเคลมและ 150o
C สำหรับผู้
ที่มียางรีเคลม) โดยการทดลองและการทดสอบความผิดพลาด
เวลาที่ใช้ในการรักษาวิธีเมกะวัตต์เป็นเวลา 3 นาทีข้างต้นนี้
ก่อให้เกิดความคุ้มค่ากว่าการบ่มของสารประกอบยาง.
ลักษณะ
คุณสมบัติทางกายภาพ: คุณสมบัติทางกายภาพของ
vulcanizates ได้ดำเนินการผ่านการดูดซับ-คาย
พฤติกรรมและการเชื่อมขวาง ความมุ่งมั่นที่ความหนาแน่น
วิธีการดูดซับจะเรียกว่าปริมาณของโทลูอีน
ดูดซึม (หรือปล่อย) ซึ่งมีขั้นตอนการทดลองสามารถ
พบที่อื่น [3] ความมุ่งมั่นที่ความหนาแน่นของโครงร่างตาข่าย
ได้สำเร็จโดยใช้สมการ Flory-Rehner ซึ่งมี
รายละเอียดการทดลองสามารถหาได้ที่อื่น ๆ [2].
คุณสมบัติทางกล: ต่างๆกล
การประเมินทรัพย์สินที่ได้ดำเนินการ แรงดึง
คุณสมบัติ (โมดูลัสที่ยืดตัว 100% แตกหัก
ความเครียดและความยืดเมื่อขาด%) ของ vulcanizates ถูก
ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D 412-92 (1998); การทดสอบ
จะถูกดำเนินการด้วยเครื่องทดสอบสากล
(Autograph AG-I, Shimadzu, โตเกียว, ญี่ปุ่น) การฉีกขาด
ความแข็งแรงถูกกำหนดตามที่ระบุไว้ ASTM D 624-
00 (2000) โดยใช้ตัวอย่างมุมที่มีรูปร่างและ Shimadzu
ฉีกขาดเครื่องทดสอบความแข็งแรง ความเร็วในการทดสอบสำหรับ
สมบัติแรงดึงและการฉีกขาดได้ 500 มม / นาที Vulcanizate
ความแข็งได้รับการดำเนินการโดยใช้ความแข็ง A Instrument &
M.FG, PN71500 รูปแบบโดย ASTM D 2240-97 (1997).
ผลและการอภิปราย
รูปที่ 1 แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของยางยึด
เนื้อหากับความหนาแน่นของ Crosslink vulcanizates NR / CB
รักษาโดยทั่วไป ความร้อน (CT) และไมโครเวฟ (MW)
วิธีการ ก็สามารถที่จะตั้งข้อสังเกตว่าการเพิ่มขึ้นของยึด
ยางมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญกับความหนาแน่น Crosslink สำหรับ
ทั้งระบบการรักษา ความหนาแน่นของโครงร่างตาข่ายอย่างมาก
เพิ่มขึ้นด้วยเนื้อหายางรีเคลม นี้เป็น
เพราะการโหลดยางยึดเป็น NR / CB
สารประกอบโดยอัตโนมัติจะเพิ่มคาร์บอน
เนื้อหาดำเป็นยาง [2] มันเป็นหลักฐานอย่างกว้างขวาง
ว่าคาร์บอนสีดำสามารถดำเนินการเชื่อมขวางทางกายภาพใน
เมทริกซ์ยางเป็นผลมาจากโมเลกุลยางที่ถูก
ดูดซึมเข้าสู่ผิวดำในระหว่างการประนอม [7-8].
รายละเอียดของการมีปฏิสัมพันธ์ยางคาร์บอนสีดำสามารถ
พบ อื่น ๆ [9] เมื่อพิจารณาผลของการรักษาชนิดที่
พบว่าวิธีเมกะวัตต์ให้ลดลงเล็กน้อย
หนาแน่น Crosslink กว่าวิธี CT ผลกระทบของ
ปริมาณเนื้อยางรีเคลมจากการเปลี่ยนแปลง Crosslink
ความหนาแน่นในวิธีการ MW คือคล้ายกับว่าใน CT
วิธีนี้แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาเชื่อมขวางเป็น
ผลของการโหลดยางรีเคลมซึ่งได้เกิดขึ้นใน
ทั้งสองวิธีการรักษาได้เหมือนกัน .
แม้ว่าปฏิกิริยาเชื่อมขวางทางเคมีของ
ยางจากทั้งสองวิธีการรักษาได้เหมือนกัน
ตามที่ระบุไว้ในคำอธิบายที่ได้รับสำหรับรูปที่ 1 ของพวกเขา
กลไกของการเกิดความร้อนและการถ่ายโอนไปยัง
ยางอาจจะแตกต่างกัน ในวิธี CT, ความร้อนที่
ถูกสร้างขึ้นโดยระบบความร้อนภายนอกและถูก
โอนเป็นผลมาจากการนำความร้อนจาก
แม่พิมพ์ยางที่ข้ามการเชื่อมโยง
กระบวนการที่เกิดขึ้น มันเป็นที่คาดการณ์ว่าในระหว่าง
อัดอุณหภูมิข้ามความหนา
ของแผ่นวัลคาไนก็ไม่เหมือนกันและเรื่องนี้จะ
นำไปสู่ความแตกต่างในการรักษาครั้งข้ามความหนาของแผ่น.
สำหรับวิธีเมกะวัตต์อุณหภูมิทั่วแผ่น
หนากำลังคิดว่าจะ เดียวกันตั้งแต่ความร้อนที่ถูก
สร้างขึ้นพร้อมกันทั่วแผ่นยาง
ในระหว่างการบ่ม กลไกของการบ่มยาง
ไมโครเวฟเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในขั้วของวัสดุที่เกิดจากการดูดซึมไมโครเวฟ เมื่อ
ผ่านเข้าไปในไมโครเวฟยาง (ตอนนี้
ถือได้ว่าเป็นวัสดุดูดซับ), สนามไฟฟ้าที่จะ
เกิดขึ้นภายในสารประกอบเป็นผลมาจากไมโครเวฟ
การดูดซึม นี้สนามไฟฟ้าที่เปิดใช้งานการเปลี่ยนแปลงใน
การเคลื่อนไหว (ผลัดและการสั่นสะเทือน) และ polarizations ของ
โมเลกุลยางซึ่งก่อให้เกิดความขัดแย้งในระดับโมเลกุล
และ