TOM 4 styczeń-luty 2000 r. nr 1
T o m a sz M a r a s e k * , L u d o m ir Ś lu sa r sk i* , M a r ia n Z a b o r s k i* , W a n d a P a r a sie w ic z * *
Adhezja elastomerów do włókien
Część 2. Zastosowanie promotorów adhezji z grupami epoksydowymi w celu zwiększe
nia przyczepności gumy do kordów***
Zbadano wpływ promotorów adhezji z grupami epitlenkowymi na przyczepność kordów poliestrowych i poliamidowych do typowej mieszanki gumowej stosowanej w technologii opon. M ieszankę zmodyfikowano epoksydowanym kauczukiem naturalnym lub żywicą epoksydową. Stosowano różne utwardzacze lub zespoły utwardzaczy (poliamid, zasada Mannicha, fosforyn trifenylowy, rezorcyna). W celu porównania kordy impregnowano również kąpielą RFL. Stwierdzono korzystny wpływ promotorów; szczególnie kauczuku naturalnego epoksydowanego, na adhezję kordów do gumy. Wzrost siły, przy której nastąpiło wyrwanie nitki kordowej z paska gumowego w przypadku kordu poliestrowego wynosił maksymalnie 68%, a po impregnacji tego kordu kąpielą RFL 112%. Jednak modyfikacja mieszanki gumowej jest zabiegiem znacznie prostszym niż impregnacja kordów kąpielą RFL.
Słowa kluczowe: adhezja, kordy, mieszanka gumowa, promotory, epoksydy Praca była poparta przez Komitet Badań Naukowych, grant PB 1224/T08/96/10.
Adhesion of elastomers to fibres
Part. 2. Application of promoters with epoxy groups to improve adhesion of cords to rubber mix vulcanizate
An effect of promoters with epoxy groups on adhesion of polyester and polyamide cords to the typical rubber mix applied in the tyre technology, has been studied. The mix was modified with epoxidized natural rubber or epoxy resin.
Different hardeners (poly amino amide, Mannich base, triphenylphosphite, resorcinol) were used. For purpose of comparison cords were also impregnated with RFL bath. A positive effect o f the promoters, particularly o f the epoxidized natural rubber on adhesion of cords to the vulcanizates. An increase o f a pulling force in the ”H ” test, in the case o f polyester cord reached maximal 68 %, after impregnation with RFL bath it was possible to obtain an increase of the pulling force ranging 112 %. However a modification o f a rubber mix is much simpler
operation in comparison to the impregnation of cords with RFL bath.
Key words: adhesion, cords, rubber m ix , promoters, epoxides
The work was supported by The State Committee fo r Scientific Research, grant Nr PB 1224/T08/96/10.
* Instytut Polimerów Poliechniki Łódzkiej, Łódź
** Instytut Przemysłu Gumowego „Stomil”, Piastów
*** Część 1. artykułu pt.: “Modyfikacja włókien metodą rozpuszczalnik-nierozpuszczalnik” ukazała się w
“Elastomerach” 1999, t. 3, nr 3 (16), s. 3-9
S tć te £ w t& ity nr 1 styczeń-luty 2000 r. TOM 4
1. Wstęp
Żywice epoksydowe są stosowane jako kleje. Od dawna wiadomo, że przejawiają one dużą adhezję do różnych materiałów. Z tego względu, począwszy od lat sześćdziesiątych, badano również ich przydatność jako prom otorów adhezji w układzie guma/włókna, przede wszystkim w odniesieniu do kordów poliestro
wych [1]. Z reguły oprócz żywicy stosowano utwar
dzacz, lateks, blokowany izocyjanian bądź kataliza
tor. Próby te kontynuowano w latach następnych [2 - 5]. Stwierdzono, że żywice epoksydowe źle penetrują w głąb nici kordowych, jeżeli nie są stosowane w po
staci roztworów. Nowe możliwości zwiększenia ad
hezji włókien do elastomerów powstały po urucho
mieniu produkcji epoksydowanego kauczuku natural
nego. W ytwarzane są trzy jego odmiany, oznaczane symbolami ENR-10, ENR-25 i ENR-50, przy czym liczby oznaczają zawartość grup epoksydowych w % mol. [6]. Promotory adhezji zawierające grupy funk
cyjne, np. epoksydowe, są szczególnie skuteczne wów-
może ulegać ko wulkanizacji z kauczukam i stosowa
nymi w technologii opon, taśm przenośnikowych, pa
sów napędow ych itp., a jednocześnie grupy epoksy
dowe są zdolne do reakcji z ugrupowaniam i amido
wymi, końcowym i grupam i karboksylowym i lub hy
droksylowym i i innym i, występującym i w polimerach włóknotwórczych [7]. W niniejszej pracy postanow io
no zastosować jako prom otory adhezji zarówno żywi
cę epoksydową, ja k i kauczuk epoksydowany.
2. Część doświadczalna
M a te ria ły
• Mieszanki gumowe:
- standardowa m ieszanka gum ow a nakładow a stoso
wana w produkcji opon,
- standardowa m ieszanka zm odyfikow ana za pom ocą epoksydow anego kauczuku naturalnego - ENR-50 lu b ż y w ic y e p o k s y d o w e j E p id ia n -5 . Skład m ieszanek podano w tabeli 1.
Tabela 1. Skład mieszanek gumowych, cz. wag.
Nr m iesza nki
S kła d n ik 1
2 3 4 5 6 7 8 9
Kauczuk naturalny RSS 1 100 90 90 90 90 90 100 100 100
Epoksydowany kauczuk nat. ENR 50 - 10 10 10 10 10 - - -
Żywica epoksydowa ER (Epidian 5) - - - - - - 10 10 15
Stearyna 2 2 2 2 2 2 2 2 2
ZnO 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Sadza FEF-N-550 40 40 40 40 40 40 40 40 40
Naftolen 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Poinoks R 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Tiohexam (CBS) 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Siarka 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
PAC - - 1 - - - 1 -
TFF - - - 2 - - - 2 3
Fosforyn trifenylow y - - 0,5 - 1 - - - -
Rezorcyna - - 0,5 - 1 - - - -
ZnCI2 - - - - - 6,8 - - -
Krzem ionka Zeosil 175 MP - - - - - 5 - - -
czas, jeśli mogą reagować z obydwoma składnikami układu, a więc włóknem i elastomerem. Jednak reak
tywność grup epoksydowych w stosunku do elasto
merów dienowych i olefinowych jest niewielka. Z tego względu w przypadku żywic epoksydowych zwykle stosuje się jednocześnie drugi sposób preparacji w łók
na, na ogół kąpielą RFL. Kauczuk epoksydowany
• Promotory adhezji:
- epoksydowany kauczuk naturalny EN R-50 produk
cji m alezyjskiej,
- żywica epoksydow a (ER) - Epidian 5 - Z.Ch. “Orga- nika-Sarzyna”.
Do usieciowania żywic używano utwardzaczy pro
dukcji Z.Ch. „Organika - Sarzyna” w Nowej Sarzynie:
TOM 4 styczeń-luty 2000 r. S icw to tK & ity nr 1
- poliam id PAC - produkt kondensacji dimerów es
trów metylowych nienasyconych kwasów tłuszczo
wych z trietylenotetram iną, - TFF - amina, zasada M annicha.
• Kordy
- kord poliestrowy (PET) 1440/2 dtex, nieim pregno- wany fabrycznie,
- kord poliam idowy (PA 6) 1400/2 dtex, nieim pregno- wany fabrycznie.
Do badań stosowano kordy nieimpregnowane lub impregnowane chlorkiem cynku (12,8% roztwór ZnCl2 w eterze etylowym ) lub kąpielą RFL (rezorcyna, la
teks, donor form aldehydu). Skład kąpieli RFL podano w tabeli 2.
Tabela 2. Składniki kąpieli RFL, cz. wag.
1 mieszanina Rezorcyna 6,8
Donor fo rm a ld e h yd u *1 5,0
NaOH 0,1
woda 38
II mieszanina Lateks w in ylo pirydyno w y 45
am oniak 4
woda 188
heksamctylcnotctramina
M etody badań
• Oznaczanie w łaściwości reom etrycznych m iesza
nek g u m o w y ch w y k o n an o zg o d n ie z P N -IS O 3417:1994, stosując w ulkam etr typ W G-02.
• W łaściw ości m echaniczne wulkanizatów oznacza
no wg PN -ISO 37:1998.
• Przyczepność statyczną kordu do gumy oznaczano zgodnie z PN -81/C-01267, m etoda A, stosując uni
w ersalną m aszynę w y trzy m ało ścio w ą Z W IC K model 1435.
• Pomiary pęcznienia wykonano wg PN-93/C-04236.
• P om iary sp ek tro fo to m etry czn e w ykonano za p o m ocą aparatu BIO -R A D FTS 175 o zakresie lic z by falow ej 4000 do 400 cm -1, zdolności ro zd z iel
czej 2 c m 1. W ykonano w idm a su b stan cji m o d e
lo w y c h PA ( N ,N ’- d i- n -p r o p y lo a m id u k w a su burszty n o w eg o ); PE T (d i-4 -m ety lo b en zo esan u etylu); żyw icy epoksydow ej oraz m ieszanin tych substancji m o delow y ch z o ligo m erem ep o k sy dow ym .
Przygotow anie próbek do badań
• Sporządzanie mieszanek gumowych
M ieszanki gum owe do badań wykonano na w al
carce laboratoryjnej. Czas wstępnego uplastyczniania kauczuku naturalnego wynosił ok. 5 min, a epoksydo
wanego kauczuku naturalnego ok. 6 min. Po uplastycz
nieniu kauczuków dodawano pozostałe składniki m ie
szanki gumowej w ściśle określonej kolejności poda
nej w tabeli 1.
M odyfikatory w prow adzano bezpośrednio do m ieszanki nakładowej na walcach, co m ożna łatwo w ykonać w w arunkach przem ysłow ych. N atom iast zrezygnow ano z nanoszenia żywicy Epidian-5 lub kauczuku EN R-50 na pow ierzchnię kordów.
Skład m ieszanek zaw ierających m odyfikatory epoksydowe dobrano na podstaw ie prób wstępnych.
Z asto sow an e ilości m odyfikato rów były o p ty m al
ne, z punktu widzenia ich wpływu na właściwości Te
ologiczne, fizykochem iczne i m echaniczne standardo
wej m ieszanki nakładowej.
Po sporządzeniu każdej z m ieszanek gum owych wykonano płyty o grubości około 10 mm. Po 24 go
dzinach odpoczynku poddawano je dalszej obróbce i badaniom .
• Przygotowanie kordów
O dcinki kordów p rzy go tow y w an y ch zgodnie z PN -81/C-04267 p. 2.5.3. poddawano impregnacji.
Przed im pregnacją nie zawiązyw ano na nich pętelek.
Czynność tę wykonywano dopiero po impregnacji.
I m p r e g n a c j a c h l o r k i e m c y n k u U przednio przy gotow ane odcinki kordu PET i PA 6 um ieszczono swobodnie w kolbie zawierającej 12,8 proc. roztw ór chlorku cynku w eterze dietylo- wym C2H 5-0 -C 2H 5. Po upływie 1 min zaim pregno
wany kord wyjm owano z kolby i zostawiono na okres ok. 15 min w celu odparow ania nadmiaru eteru. Po tym czasie kord um ieszczono w suszarce nagrzanej do tem peratury 120°C na okres 30 min. Tak przygoto
wany kord wykorzystano do sporządzenia kształtek H do badania adhezji.
I m p r e g n a c j a k ą p i e l ą R F L
Skład kąpieli RFL podano w tabeli 2. Kąpiel spo
rządzono w ogólnie przyjęty sposób bezpośrednio przed użyciem. Należy podkreślić, że mieszaninę I i II łączono w stosunku wagowym 1:1. Kordy swobodnie zanurza
no w kąpieli, a całość wytrząsano 10 min na wstrząsar-
S fa & tM t& U f nr 1 styczeń-luty 2000 r. TOM 4
ce, po czym kord wyjmowano, a nadmiar kąpieli usuwa
no osuszając na bibule. Kord swobodnie umieszczano w suszarce ogrzanej do temperatury 70°C na 30 min.
• Przygotowanie próbek do przeprowadzenia badań adhezji
Próbki w ykonano zgodnie z PN -81/C -04267, m etoda A.
3. Wyniki badań i ich dyskusja
rych przypadkach nawet nieco zwiększał gęstość usie- ciowania wulkanizatów. Natomiast żywica epoksydowa przejawiała działanie zmiękczające i wyraźnie zmniej
szała gęstość usieciowania mieszanki podstawowej.
Kauczuk epoksydow any nie pogarszał więc lub jedynie w niew ielkim obniżał stopniu właściwości m e
chaniczne w ulkanizatów m ieszanki podstaw owej, na
to m iast ży w ica e p o k sy d o w a w y w ierała w yraźnie ujem ny wpływ.
Adhezja gum y do kordów
W łaściwości m ieszanek i wulkanizatów
W łaściw ości reom etry czne m ieszanek gum o
wych i w łaściwości m echaniczne wulkanizatów po
dano w tabeli 3.
Pom iary siły adhezji w ykonano z użyciem kor
dów zarówno nie im pregnow anych, jak i im pregno
wanych.
Wyniki oznaczeń adhezji gumy do kordów przed
stawia tabela 4.
Tabela 3. Właściwości reometryczne mieszanek gumowych i właściwości mechaniczne wulkanizatów Numer
. . . mieszan
ki wg tabeli 1
:
®min’
dNm ®max’dNm
AG,
dNm minX 09>
czas
wulk., min ° 1 0 0 ’MPa ° 2 0 0 ’MPa ° 3 0 0 ’MPa
R,
MPa Er, % 1/0»
1 15 71 56 11 15 1,6 3,6 6,5 17,7 592,3 0,44
2 13 70 57 9,5 15 1,1 2,3 4,0 12,3 633,8 0,44
3 5 73 68 6 10 1,8 4,1 7,4 18,8 572,6 0,46
4 10,5 94,5 84 6 10 2,5 5,5 9,1 16,8 464,5 0,53
5 9 66 57 10,5 15 1,6 3,4 5,9 14,4 529,7 0,41
6 24 67,5 43,5 37 60 - - - - - 0,45
7 10 43 33 12 15 0,9 2,0 3,8 7,1 427,0 0,26
8 7 49 42 10 12 1,7 3,5 5,9 13,1 538,1 0,35
9 10,5 31 20,5 7,5 12 2,0 3,6 5,4 6,6 362,8 0,30
Gmin - minimalny moment obrotowy rotora Gmax - maksymalny moment obrotowy rotora AG = G max - Gmin
x09 - optymalny czas wulkanizacji a l0C - naprężenie przy wydłużeniu 100%
a 200 - naprężenie przy wydłużeniu 200%
a 300 - naprężenie przy wydłużeniu 300%
Rr - wytrzymałość na rozciąganie
Er - wydłużenie względne odcinka pomiarowego przy zerwaniu 1/Qw - odwrotność pęcznienia równowagowego
W ulkanizację próbek zawierających ENR-50 lub ER przedłużono i zam iast w wulkanizow ano je w x10. N a krzywych reom etrycznych m ożna było bowiem rozpoznać dw a etapy w ulkanizacji, pierwszy stosun
kowo szybki i drugi raczej powolny. Przyjęto, że w pierw szym etapie następ uje w ulkanizacja głów nie wskutek reakcji składników konwencjonalnego zespo
łu sieciującego. N atom iast w drugim etapie następuje dosieciow anie z udziałem żyw icy epoksydowej lub k a u c zu k u e p o k sy d o w a n e g o . P o sta n o w io n o w ięc umożliwić przereagow anie zw iązków epoksydowych.
Ujawniły się wyraźne różnice w działaniu EN R-50 i ER. K auczuk epoksydow any nie obniżał, a w niektó-
Wartość adhezji wulkanizatów podstawowych do kordu PET nie im pregnow anego w ynosiła 19,6 N.
M odyfikacja m ieszanek kauczukiem ENR-50 spowo
dowała wzrost siły połączenia próbek. W prow adze
nie jedynie epoksydow anego kauczuku poprawiło ad
hezję o 45% (F=28,4 N). D odatek aktywatora siecio
w ania polepszył siłę połączenia, poniew aż zm iana adhezji w stosunku do w ulkanizatu podstaw ow ego osiągnęła najw iększą wartość w tej grupie m odyfika
cji - około 69% (F = 33,l N).
M ieszanki zaw ierające utwardzacze PAC i TFF uzyskały wartość siły połączenia odpowiednio 32,3 N i 25,6 N, co stanowi ok. 65 i 31% wzrostu w stosunku
TOM 4 styczeń-luty 2000 r. S to A to tH eM t nr 1
Tabela 4. Wartości adhezji do gumy kordów PET Numer
mie
szanki
Siła F*, N
Wydłuże
nie, %
Zmiana adhezji w stosunku do wulkanizatu
podstawowego, % Kordy nieimpregnowane
1 19,6 26,9 -
2 28,4 30,2 44,9
3 32,3 36,9 64,8
4 25,6 25,0 30,6
5 33,1 38,8 68,9
6 24,0 17,7 22,4
7 15,9 26,6 -18,9
8 30,4 30,8 55,1
9 28,0 23,8 42,8
Kordy impregnowane kąpielą RFL
1 41,5 37,6 111,7
5 41,7 46,6 112,7
8 36,9 40,3 88,2
Kord impregnowany chlorkiem cynku
2 26,4 35,1 34,7
* siła przy której nastąpiło wyrwanie nitki kordowej z paska gumowego
do wulkanizatu podstaw owego. Najm niejszy wzrost adhezji wykazały próbki m ieszanki gumowej nr 6 za
wierającej ENR-50 (10 cz. wag.) i 6,8 cz, wag. chlor
ku cynku. Siła połączenia w ynosiła 24,0 N, a więc przyrost siły wyniósł 22,4%. Spośród m ieszanek m o
dyfikow anych żyw icą epoksydow ą jedynie dwa ro
dzaje wulkanizatów wykazały wzrost adhezji, a m ia
nowicie m ieszanka nr 8 - najw iększy o ok. 55% oraz m ieszanka nr 9 - o ok. 43%.
Dodatek utw ardzacza PAC do m ieszanki zm o
dyfikow anej żyw icą ER spow odow ał zm niejszenie wartości siły połączenia kom pozycji o ok. 19% w sto
sunku do w ulkanizatu podstaw owego.
A dhezja wulkanizatów zaw ierających kauczuk ENR-50 do kordów PET im pregnow anych chlorkiem cynku w ynosiła 26,4 N, a więc zw iększyła się o ok.
35% w stosunku do próbki podstaw owej.
Bardziej korzystna okazała się m odyfikacja w łó
kien kąpielą RFL. A dhezja kordów PET do w ulkani
zatu podstawowego osiągnęła wartość 41,5 N (111,7%
wzrostu). Zastosowanie układu RFL do mieszanki nr 5 zawierającej kauczuk EN R-50 z aktywatoram i spowo
dowała wzrost siły o ok. 113% (F=41,7 N).
M niejszy wzrost adhezji wykazały wulkanizaty nr 8 do kordów zaim pregnowanych zespołem RFL.
W yniósł on ok. 88% (F=36,9 N).
W artości adhezji kordów p oliam ido w ych do gumy przedstaw ia tabela 5.
W przypadku w ulkanizatów m ieszanki pod sta
wow ej w artość siły p o łączen ia z w łóknem w y n io sła 24,7 N. N asuw a się uw aga ogólna, że m o d y fi
k acja m ieszanki podstaw ow ej k au czukiem ep o k sy dow anym EN R -50 znacznie silniej zw iększa ad h e
zję gum y do w łókien, niż je ś li zastosow ać w tym celu żyw icę epoksydow ą E pidian 5. N aszym z d a niem , pow odem w y stęp ow an ia w spom nianej róż- Tabela 5. Wartości adhezji do gumy kordów PA
Numer mie
szanki
Siła F, N
Wydłuże
nie, %
Zmiana adhezji w stosunku do wulkanizatu
podstawowego, % Kordy nieimpregnowane
1 24,7 32,2 -
2 31,6 33,0 27,9
3 29,0 35,5 17,4
4 28,3 27,3 14,6
5 35,2 42,6 42,5
6 32,8 21,8 36,6
7 25,0 28,4 1.21
8 28,3 31,2 14,6
9 29,7 27,6 20,2
Kordy impregnowane kąpielą RFL
1 45,3 45,1 83,4
5 45,9 53,1 85,8
8 40,1 42,9 53,3
Kord impregnowany chlorkiem cynku
2 36,7 40,4 48,6
nicy je s t zdolność kauczuku epo k sydow anego do k o w u lkan izacji z kau czukiem naturalnym , zaw ar
tym w m ieszance n akładow ej.
M odyfikacja m ieszanek gum owych kauczukiem EN R-50 spow odow ała w iększą adhezję do kordów poliam idowych.
Największy wzrost siły połączenia zaobserwowa
no w przypadku wprowadzenia do mieszanki obok ENR- 50 aktywatorów sieciowania. Osiągnięto wzrost adhezji o 42,5%. Wulkanizaty mieszanki gumowej nr 6 zawie
rającej ENR-50 (10 cz. wag.) i chlorek cynku (6,8 cz.
S& aA tw t& U f' nr 1 styczeń-luty 2000 r. TOM 4
wag.) wykazały poprawę adhezji o prawie 37%. Mniej
szy wzrost energii adhezji zauważono w przypadku wul- kanizatów wykonanych z mieszanek modyfikowanych żywicą epoksydową ER. Dodatek utwardzacza do mie
szanek nr 8 i 9 zawierających 10 i 15 cz. wag. żywicy spo
wodował wzrost siły odpowiednio do 28,3 N i 29,7 N.
Zastosow anie PAC jak o utwardzacza obniżyło wartość siły o 39,3%.
Poprawę adhezji uzyskano dzięki im pregnacji włókien. Pow leczenie kordu chlorkiem cynku polep
szyło jakość połączenia z wulkanizatam i ENR-50 o prawie 50%.
W idm o di-4-m etylobenzoesanu etylu posiada następujące charakterystyczne pasm a absorpcji: y = 341 3cm -1 - pik ugrupow ania OH; y = 1712 cm '1-C = 0 ; y = 298 4 c m -1 i 2952 cm -1 - 0 - C H 3; y = 2919 c m '1 - 0 - C H 2- 0 -; y = 1261 c m 1, 1180 c m 1, 1114 c m 1 - ugrupowanie C - 0 a także charakterystyczne piki (tria
da) C-H w dw upodstaw ionych pochodnych benzenu (y = 1605 c m '1, 1564 c m '1 i 1516 cm '1).
W widmie żywicy epoksydowej zaobserwowano charakterystyczne pasma absorpcji: y = 3498 cm'1 -pik grupy hy d rok sy low ej OH; y = 1607 c m 1, 1581 c n r 1 i 1510 c m '1 - drgania pierścienia arom atycznego w po
Rys. 1. Widmo di-4-metylobenzoesanu etylu
Jeszcze skuteczniejsza okazała się impregnacja kordów kąpielą RFL. Zastosow anie tej kąpieli w przy
padku mieszanej m odyfikow anych ENR z aktyw ato
rami zwiększyło siłę adhezji o 85,8%, natom iast za
stosowanie m odyfikacji żyw icą epoksydow ą spowo
dowało jej wzrost o 62,3% . W yniki analizy m etodą IR
Na rys. 1, 2 i 3 przedstawiono widma substancji modelowych PA, żywicy epoksydowej oraz mieszanin substancji modelowych z oligomerem epoksydowym.
chodnych benzenu, dla y = 1248 cm '1 i 1184 cm '1 - cha
rakterystyczne piki grup eterowych C-O-C. Pasma 639 c m '1, 772 c m 1, 830 cm '1 i 862 cm '1 odpowiadają gru
pom epoksydowym , charakterystycznym dla tego typu żywic.
W widm ie IR m ieszaniny di-4-m etylobenzoesa- nu etylu i żywicy epoksydowej (rys. 3) brak jest pasm absorpcji przy y=500 cm '1 i y=1730 c n r 1 obecnych w w idm ie di-4 -m etylobenzoesanu etylu. Brak pasm a y=1730 c m '1 p o ch o d ząceg o od grupy C =0 m oże świadczyć, że zaszła tu reakcja dekarboksylacji. W widm ie brak też jest pasm a przy y=3500 c n r 1 obecne-
TOM 4 styczeń-luty 2000 r. S fa& fortt& ity nr 1
Rys. 3. Widmo mieszaniny di-4-metylobenzoesanu etylu i żywicy epoksydowej Rys. 2. Widmo żywicy epoksydowej Epidian 5
S tc u tw t& U f, nr 1 styczeń-luty 2000 r. TOM 4
go w widm ie żywicy (rys. 2), pojaw iają się natom iast nowe pasm a przy y=3300 cm*1 i y=3100 cm*1, które m ogą poch od zić od zaso cjo w an y ch grup -OH.
N a p odstaw ie analizy IR nie m ożna określić przebiegu reak cji m iędzy zasto so w any m i su b stan
cjam i m odelow ym i.
4. W nioski
N a p o d staw ie w yk o n any ch badań oraz w cze
śniejszych prac [8] sform u ło w ać n astęp u jące w nio
ski:
• Z w iązki zaw ierające ugru p o w an ie epoksydow e (e p o k s y d o w a n y k a u c z u k n a tu ra ln y i ż y w ic a epoksydow a) sp ełn iają fun kcję aktyw nych p ro m otorów adhezji w u k ładach gum a - kordy p o liestro w e lub p o liam idow e, zw iększając siłę p o łączeń a d h ezy jn y ch . W artość siły adhezji je s t w yższa w p rzypad k u kordu po liam idow ego niż po liestrow ego . Isto tn e znaczen ie m a dobór od
p o w ie d n ie g o u tw a rd z a c z a do z a sto so w a n e g o p ro m o to ra e p o k s y d o w e g o . N a jle p sz e w y n ik i dało z a sto so w a n ie u tw a rd z a c za T FF ( zasady M annicha ).
• E poksydow any k auczu k naturaln y po w prow a
dzeniu do m ieszan k i gum ow ej pow oduje w ięk
szy w zrost siły adhezji niż żyw ica epoksydow a.
• D ziałanie zastosow anych prom otorów adhezji jest bez w ątp ien ia zw iązane z reak ty w n o ścią grup epoksydow ych. Jednak w ykonane b adania spek
tro sk o pow e m etod ą FT IR nie d ają je d n o z n a c z nej odpo w ied zi na tem at m echanizm ów zach o dzących w u k ładzie reakcji.
5. Literatura
1. Takeyama T, Matsui J.: „Recent Developments with Tire Cords and Cord - to - Rubber Bonding”, Rub
ber Chem. Technol. 42, 159-255 (1969).
2. BibiA. N , BoscottD. A., ButtT., Lehrle R. S.: „Im
proving the Adhesion between Rubber and Nylon by either Epoxidation o f the Rubber or Chemical Pre-Treatment o f the Nylon”, Europ. Polym. J. 24, 1127-1131 (1988).
3. Janssen H.: „Interfacial Aspects Relating to the Adhesion o f Polyester and Aramid to EPDM and HNBR Rubber”, Kautschuk u. Gummi, Kunststoffe 48, 622-624 (1995). 4. Sato Y, Okada M., Shoji H.: „ Polyester fibers fo r rubber reinforcement and adhesives fo r their treatment”, Patent japoński Nr 96-19334, zdn. 1.02.1996.
5. Watanabe H.: „Finishing polyester fibres for reinfor
cing belts with improved adhesion of the fibres to rub
ber”, Patent japoński Nr 97-1453, z dn. 8.01.1997.
6. Hashim A. S., Kohjiya S.: „Preparation and Pro
perties o f Epoxidized Natural Rubber”, Kautschuk u. Gummi, Kunststoffe 46, 208-213 (1993).
7. McGarry F. J., Rosner R. B.: „ Epoxy - Rubber Inte
ractions”, ACS Ser. Symp. Nr 233, 305-315(1993).
8. Parasiewicz W., Zaborski M., Ślusarski L.: „Influ
ence o f Epoxy Groups Present in Polymers on Ad
hesion o f Fibres to Rubber Matrix”, Materiały „In
ternational Rubber Conference ”, 1997, Kuala Lum
pur, Malaysia, 6-9 October 1997, s. 604-607.
Pracę w ykonano w ram ach projektu Nr PB 1224/
T08/96/10
• •
W “Elastomerach” nr 6/1999, s.18 pominięto nazwisko pani Teresy je r - autorki streszczenia wykładu prof. S. K. De wygłoszonego w Instytucie
Przemysłu Gumowego. Za to przeoczenie serdecznie p. T. Glijer przepraszamy.
Redakcja
• ____ ___________________ •
