在最近的一项研究发表在杂志上聚合物,研究人员分析了几种强化增韧的材料回收devulcanized橡胶。欧洲杯足球竞彩这些材料包括欧洲杯足球竞彩玻璃泡沫,玻璃纤维、氧化铝球、氧化铝纤维,铝芯片,和氮化硼。
研究:回收使用橡胶型复合材料的增韧机理分析钢筋玻璃泡沫,玻璃纤维、氧化铝纤维。图片来源:Akimov伊戈尔
尽管很难完全脱硫再生橡胶,这些援军显著提高其机械性能,从而铺平了道路使用橡胶型制造业可持续发展的循环经济。
为什么要使用橡胶型复合材料的橡胶回收吗?
橡胶是一种多功能材料在许多行业如航空、汽车、电绝缘、服装、和运输由于高韧性,高耐冲击性、低成本、和轻量级。吨的废橡胶这些行业每年。脱硫的废橡胶回收他们的力学性能造成不利影响。
因此,不同的填料添加到这些回收橡胶恢复它们的属性。与完美的球形玻璃泡沫有效体积填料,提供显著的减重,性能和尺寸和加工稳定性。
氧化铝纤维和纳米二氧化硅粒子增强耐磨性,断裂韧性和树脂刚度。欧洲杯猜球平台此外,氧化铝具有较高的吸收能力、电气绝缘、热稳定性、高导热系数、抗压强度高,和大多数化学惰性。
关于这项研究
在这项研究中,回收橡胶的平均粒度50µm 10 MPa的弹性模量,断裂伸长的80 - 100%,“海岸“37 - 40,硬度和密度为1克/厘米3作为矩阵复合材料。
三分单边缘切口弯曲(SENB)测试断裂韧性,K集成电路和断裂能量,G集成电路鉴定。图片来源:Kabakci G et al .,聚合物
七个样品准备使用钢筋材料viz.中空玻璃泡沫,玻璃纤维、氧化铝(γ-Al欧洲杯足球竞彩2O3)纤维、氧化铝球、Al-chips纳米二氧化矽(SiO2)和氮化硼(BN)。环氧树脂作为粘结剂之间的橡胶矩阵和增援。
治愈了废橡胶没有任何免费链接与环氧树脂形成新键。因此,首先devulcanized在微波炉加热4分钟。在脱硫过程中,硫的链接,和新生成的链接。这些链接增加回收橡胶与环氧的交互能力和增援。
在这项研究中,只有10 - 12%的脱硫。进一步提高回收橡胶矩阵之间的联系和不同的增援,橡胶硅烷化。硅烷化促进化学结合扩散与不同的增援部队。
之后,4个小时的准备样品研磨混合添加硬脂酸锌作为同质的润滑剂混合紧随其后的热压缩在180 - 200℃下20分钟6吨的压力。最后,样品切成矩形标本的三分单边缘切口弯曲(3 pb-senb)测试。
观察
微观结构数据的扫描电子显微镜(SEM)显示均匀分布的填料在橡胶基质一些小集聚度的玻璃泡沫。这种聚集的粒子降低了复合材料的应变效率和显示几欧洲杯猜球平台个微裂缝的存在后每周传播由于裂纹将消失。
能量色散谱(EDS)化学和映射标本6。图片来源:Kabakci G et al .,聚合物
从Shore-D硬度试验,很明显,强化填料提高表面硬度。铝芯片和BN表面硬度明显增加,而玻璃泡沫和陶瓷纤维的存在有一个很小的表面硬度的影响。
能量色散谱(EDS)分析表明更好的凝聚力橡胶基体和填料之间的样品由于缺乏硬性和软性颗粒之间的微裂隙。欧洲杯猜球平台
3 pb-senb测试是获得最终的弯曲应力,应变,弹性模量、临界应力强度因子,和临界应变能释放率。它证实了氧化铝纤维增强断裂韧性,应变准静态载荷作用下,吸收机械能静态载荷作用下的能力。
同样,玻璃泡沫提高了抗拉强度和短玻璃纤维增强的机械性能。此外,增加十字头速度3 pb测试期间增加了临界应力强度因子。
Halpin-Tsai模型被用来测量所有标本的弹性。它表明,氧化铝纤维的质量分数的增加,玻璃纤维,玻璃泡沫,Halpin-Tsai弹性模量也增加。
数值模型的3 p单边缘切口弯曲((SENB))测试复合4。图片来源:Kabakci G et al .,聚合物
结论
在这项研究中,回收devulcanized橡胶是由强化玻璃钢化泡沫,短玻璃纤维、氧化铝纤维、氧化铝芯片、纳米SiO2和BN。一个橡胶的环氧比矩阵80:20用于有效地结合这些填充物。得到的复合材料显示影响裂纹钉,和改进的机械和物理性能viz.断裂韧性,应力强度因子、临界能量释放率。
最后,有效回收废橡胶的合成强化使用橡胶型复合材料可用于中级和高级应用可持续和成本效益,并为循环经济作出贡献。
参考
Kabakci G。阿斯兰,O。Bayraktar E。增强、增韧机理分析,回收使用橡胶型复合材料用玻璃泡沫,玻璃纤维、氧化铝纤维。聚合物,2021年,13(23),4215年。https://www.mdpi.com/2073-4360/13/23/4215
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