Stirol-butadien kauchuk kompozitlari uchun yangi gibrid biomassa qarishga qarshi plomba 2-qism

Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comqo'shimcha ma'lumot uchun

3.2. SBR kompozitlarining morfologiyasi

3-rasmda silika-s-TP miqdori asta-sekin ortib borayotgan toza SBR va SBRsilica-s-TP kompozitlarining SEM fotosuratlari ko'rsatilgan. Shakl 3a da ko'rsatilgandek SBR ning mo'rt kesimidan. matritsaning kesimi uzluksiz va deyarli silliqligini ifodalaydi, bir nechta ZnO va boshqa kauchuk qo'shimchalar aglomeratlari bundan mustasno. Funktsional kauchuk plomba moddasining yangi turi sifatida, 3b-f-rasmda ko'rsatilganidek, SBR matritsasidagi silika-s-TP ning dispersiya xususiyatlari ortib borayotgan plomba tarkibi bilan yaxshilanadi. Toza SBR matritsasi bilan solishtirganda, SBR/kremniy-s-TP kompozitlarining mo'rt kesimi qo'pol bo'lib qoladi va bu morfologiya kauchuk/kremniy dioksidi kompozitlariga oid boshqa tegishli hisobotlarga o'xshaydi [36-38].cistanche jinsiy olatni o'lchamiShubhasiz, SBR/silica-s-TP kompozitlarida aniq agregatlar ko'rsatilmaydi. Hatto kremniy-s-TP qo'shilgan miqdori ko'paygan taqdirda ham, rezina matritsadagi biomassa anti-aging plomba moddasining tarqalishi juda bir xil va aniq agregat hosil bo'lmasdan. Bundan tashqari, payvandlangan TP molekulalari nafaqat kremniy yuzasidagi gidroksil guruhlari tarkibini kamaytiribgina qolmay, balki kremniy zarralarini rezina matritsada to'planishiga yo'l qo'ymaslik uchun ajratuvchi vazifasini ham bajaradi [39-41].

3.3. Biomassa anti-aging plomba va kauchuk o'rtasidagi o'zaro ta'sir

Kauchuk molekulyar zanjirlar mahalliy sharoitga sezgir bo'lgan noyob uzun zanjirli aniqlikka ega [42]. Demak, shishaga o'tish jarayonida rezina zanjirning o'zgaruvchan morfologiyasi SBRkompozitining issiqlik sig'imi bilan ko'rsatilishi mumkin[43]. Shisha o'tish hududida toza SBR va SBR / silika-s-TP kompozitlarining DSC egri chiziqlari 4a-rasmda ko'rsatilgan.cistanche kukuni The values of ACP shown in Figure 4b are in a regular sequence of neat SBR>SBR/ST-10>SBR/ST-20>SBR/ST-30>SBR/ST-40>SBR/ST-50, bu rezina zanjirning silika-s-TP miqdori ortib borayotgan plomba oraliqlari orasidagi chegaralanganligini ko'rsatadi, bu shisha o'tishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. To'ldirilgan SBR kompozitlarining o'zgaruvchan Ximofasi 4b-rasmda [44] ko'rsatilgan, shuningdek, polimer zanjirining harakatlanish qobiliyati qarishga qarshi silika-s-TP miqdori ortib borishi bilan kamayadi. Shu bilan birga, SBRdagi silika-s-TP yoki o'zgartirilmagan nanozarrachalar yuzasida immobilizatsiyalangan polimer qatlamining sxematik tasviri 4c, d-rasmda ko'rsatilgan.

Silika-s-TP yuzasida qalinroq immobilizatsiyalangan polimer qatlami biomassani to'ldiruvchi va kauchuk matritsaning kombinatsiyasini yanada qattiqroq qiladi. Bundan tashqari, TP tomonidan o'zgartirilgan plomba zarralari yuzasi tufayli, qarishga qarshi plomba va kauchuk matritsa o'rtasidagi yaxshilangan interfaal o'zaro ta'sir silika-s-TP yuzasiga o'ralgan kauchuk molekulyar zanjirlar massasini keltirib chiqaradi, bu esa rezina zanjir segmentini bo'shashtirishni qiyinlashtiradi. shisha o'tish hududini va past issiqlik sig'imini keltiring. Mo'l-ko'l immobilizatsiyalangan polimer laver - bu zich plomba-kauchuk o'zaro ta'sirini yaratish va SBR / silika-s-TP kompozitlarining fizik xususiyatlarini yaxshilash uchun sirt modifikatorining bir turidir [34].

3.4. Qarishga qarshi plomba bilan to'ldirilgan SBR kompozitlarining qarish qarshiligi

Qarishni kechiktirish barcha polimerlarni, ayniqsa to'yinmagan uglerod-uglerodli qo'sh aloqalari bo'lgan kauchuk materiallarni amaliy qo'llash uchun juda muhimdir. DMA testlari zanjir harakatiga SBR kompozitlarining termo-oksidlovchi qarish ta'sirini aniqlash uchun ishlatilgan [45].cistanche salsa ekstraktiSBR/ST-30 ning turli termo-oksidlovchi qarish vaqtlariga ega DMA egri chiziqlari 5a-rasmda ko'rsatilgan va yo'qotish tangensining eng yuqori qiymati (tan d) va boshqalar. SBR/silica-s-TP kompozitlari uchun turli qarish vaqtlari 5b-rasmda ko'rsatilgan. SBR/silica-s-TP kompozitlarining eng yuqori qiymatlari qarish vaqtining oshishi bilan o'rtacha pasayib ketdi (5a-rasm) va 30 phr kremniy-s-TP qo'shilishi ko'p fenolik tufayli minimal pasayishga erishish mumkin (5b-rasm). choy polifenollaridan kelib chiqqan gidroksil guruhlari kremniy yuzasida qo'llab-quvvatlanadi, ular termo-oksidlovchi qarish paytida kauchuk molekulyar zanjirning uzilishi natijasida hosil bo'lgan erkin radikallarni ushlab turishi va ortiqcha o'zaro bog'lanishni cheklashi mumkin. Biroq, silika-s-TP miqdori 40 yoki 50 phr ga oshishi bilan namunalarning eng yuqori qiymatlari keskin pasayadi, bu, ehtimol, rezina zanjirlarning siljishini sezilarli darajada cheklashi mumkin bo'lgan qattiq plomba tarkibining ko'payishi bilan bog'liq. Shunday qilib, tegishli miqdordagi silika-s-TP termo-oksidlovchi qarish paytida hosil bo'lgan erkin radikallarni inhibe qilish orqali uzoq muddatli himoyani ta'minlaydi [45].

Kauchuk matritsada tarqaladigan qarishga qarshi nanofiller silika-s-TP biomassasining uzoq muddatli qarishga qarshi ta'sirini baholash uchun SBR / silika-s-TP kompozitlarining kislorod diffuziya jarayonini kuzatish uchun XPS testlari ishlatilgan. kümülatif qarish vaqtidan keyin turli xil plomba tarkibi.cistanche poyasiSBR/ST-30 ning 100 darajada nol, besh, yetti va to‘qqiz kunlik qarish davridagi XPS spektri 5c-rasmda ko‘rsatilgan. Turli qarish vaqtlari bo'lgan SBR / silika-s-TP kompozitlari uchun O / C ning mos keladigan molyar nisbati 5d-rasmda ko'rsatilgan. Yuqoridagi dinamik mexanik tahlil natijalariga muvofiq, SBR/ST-30 uchun O/C nisbatining oshishi eng past ko'rsatkichni ko'rsatadi, bu SBR matritsasi uchun uzoq muddatli antioksidant himoyaga 30 phr biomassa qarishga qarshi plomba qo'shish orqali erishiladi. .

Iltimos, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

Qarishga qarshi plomba moddasining yangi turi sifatida, silika-s-TP ning kauchuk matritsaga bevosita qo'shilishining qarishga qarshi va mustahkamlovchi xususiyatlari uning ish faoliyatini baholash uchun juda muhim omillardir. Shunday qilib, SBR/silica-s-TP kompozitlarining qarishga qarshi xususiyatlari 6-rasmda ko'rsatilganidek, 100 daraja issiqlik-oksidlovchi qarish paytida mexanik xususiyatlarning o'zgarishini 6-rasmda ko'rsatilganidek, asta-sekin o'sib boruvchi kunlar uchun solishtirish orqali baholandi. rezina kompozitlarning cho'zilish kuchi asta-sekin qarishga qarshi biomassani to'ldiruvchi miqdori ortib bordi (ba-rasm).cistanche tubulosa foydalari va yon ta'siriTo'ldirilmagan SBR bilan solishtirganda, SBR/ST-50 ning kuchlanish kuchi deyarli to'rt baravar oshdi va katta ehtimollik bilan kauchuk-to'ldiruvchining o'zaro ta'siri va silika-s-TP ning mukammal mustahkamlovchi ishlashi bilan bog'liq. kauchuk matritsadagi biomassani to'ldiruvchi. Termal oksidlovchi qarishdan so'ng, singan qisqa rezina zanjirning rekombinatsiyasi barcha SBR kompozitlarining o'zaro bog'lanish zichligini bosqichma-bosqich oshirishga olib keladi (6b-rasm) [46].

Cistanche mumkin Anti-aging

SBR/ST-30 o'zaro bog'lanish zichligining eng sekin o'sishi uchun rezina matritsada 30 phr silika-s-TP anti-aging ta'siri juda yaxshi degan xulosaga kelish mumkin. Bundan tashqari, SBR / silika-s-TP kompozitlarining mexanik xususiyatlarini saqlab qolish qarish jarayonini to'g'ridan-to'g'ri baholashni ko'rsatdi: barcha SBR namunalarining oksidlanish qarshiligi termal-oksidlovchi qarish vaqtini uzaytirganda pasayadi va sezilarli darajada pasayishiga olib keladi. 6c,d-rasmda ko'rsatilgandek, uzilishdagi cho'zilish kuchi va cho'zilish. Xususan, SBR/ST-30 kompozitsiyasining pasayish tezligi eng sekin bo'lib, valentlik kuchini ushlab turish darajasi 80 foizdan yuqori bo'lishi mumkin va to'qqiz kunlik qarishdan keyin nisbiy cho'zilish 75 foizdan yuqori bo'lishi mumkin. Bu shuni ko'rsatadiki, 30 phr silika-s-TP ning kauchuk matritsaga qo'shilishi qarish jarayonini kechiktiradigan uzoq muddatli qarishga qarshi faollikni ta'minlaydi. Bundan tashqari, termal-oksidlovchi qarish va ultrabinafsha nurlanishining oldini olish uchun kauchuk matritsadagi silika-s-TP mexanizmi 6e-rasmda ko'rsatilgan. Biomassani qarishga qarshi plomba moddasining tuzilishi, ehtimol, to'sqinlik qilingan fenolik antioksidantga o'xshaydi. SBR / silika-s-TP namunasi termal oksidlanish yoki UV nurlanishiga duchor bo'lganda, silika-s-TP yuzasida to'siq bo'lgan fenolik gidroksil guruhi juda beqaror va elektronlarni yo'qotish oson, va peroksiradikal hosil bo'ladi. Kauchuk molekulyar zanjirning uzilishi tezda ushlanishi mumkin, bu esa erkin radikallarni yo'q qilishga olib keladi. Shu sababli, silika-s-TP ning biomassa antioksidanti nafaqat kauchukning qarishga qarshi xususiyatini samarali ravishda yaxshilaydi, balki rezina matritsaning fizik-mexanik xususiyatlarini ham biomassa nanoto'ldiruvchining bir turi sifatida mustahkamlaydi.

Shakl 7a va b SBR / silika-s-TP varaqlari uchun bir, ikki va uch kun davomida ultrabinafsha nurlanishdan keyin uzilishda cho'zilish kuchi va cho'zilishning saqlanishini ko'rsatadi. Shubhasiz, ultrabinafsha barcha SBR / silika-s-TP namunalarining mexanik ishlashiga jiddiy ta'sir ko'rsatdi. SBR/kremniy-s-TP kompozitlarining uzilishdagi cho'zilish kuchi va cho'zilishi rezina makromolekulyar zanjirlarning parchalanishi tufayli UV qarish vaqtining oshishi bilan tez kamaydi. Biroq, qarishga qarshi biomassa filtrlarining ko'payishi bilan, silika-s-TP tarkibidagi SBR kompozitlari uzoq muddatli ultrabinafsha nurlanish ta'sirida qarish qarshiligining afzalligini ko'rsatdi. Ajablanarlisi shundaki, SBR/ST{11}} kompozitining uzilishdagi cho'zilish kuchi va cho'zilishi 55 va 77 foizni tashkil etadi, bu esa silika-s-TP ning ultrabinafsha nurlanishiga qarshi mukammal samaradorligini isbotlaydi. Uch kunlik UV ta'siridan so'ng SBR kompozit yuzasining optik fotosuratlari 7c-g-rasmda ko'rsatilgan. Silika-s-TP tarkibi 20 dan ortiq phr kompozitlari bilan birlashtirilgan SBR uchun yoriqlar sayoz va uzluksizdir. Aksincha, tarkibida silika-s-TP kamroq bo'lgan kompozitsiya yuzasida chuqur va doimiy yoriqlar aniqlanadi. Bu, ehtimol, kremniy-s-TP ning yuqori miqdori tufayli polimerlar bilan birga yoriqlar o'sishini oldini olish uchun ushbu kompozitlarda ko'p miqdorda TP olib keladi. Shakl 7hda ko'rsatilganidek, har bir namunaning yoriq zichligi 100 phr kauchuk uchun 20phr dan ortiq plomba tarkibi qo'shilgandan keyin keskin pasayish tendentsiyasini ko'rsatadi. Reaktsiya jarayonida o'sib borayotgan yoriqlar inert zarrachalar bilan to'qnashuv tufayli tugaydi va yoriqlar faqat inert zarrachalarni sindirish yoki o'tkazib yuborish orqali yanada kengayishi mumkin [46]. Shunday qilib, kremniy bilan immobilizatsiyalangan TP me'yorida SBR matritsasida biomassa qarishga qarshi plomba moddasining yanada barqaror va bir hil taqsimlanishini ta'minladi, bu etarli bo'lmagan plomba namunalariga qaraganda ajoyib qarishga qarshi xususiyatni keltirib chiqardi.

4. Xulosalar

Xulosa qilib aytganda, kremniy yuzasida immobilizatsiyalangan yashil choy polifenollari hisobiga boshqa an'anaviy kichik molekula antioksidantlarini qo'shmasdan SBR ning termal-oksidlanish barqarorligi va ultrabinafsha nurlanishiga chidamliligini yaxshilash uchun yangi gibrid biomassa qarishga qarshi nanofiller haqida xabar berilgan. Silikat sirtini TP bilan funksionallashtirish yaxshilangan termal-oksidlanish barqarorligini, ayniqsa SBR matritsasiga 30 phr silika-s-TP qo'shishning istalgan xususiyatini ko'rsatdi. Bundan tashqari, silika-s-TP ning ortib borayotgan tarkibi bilan UV qarish qarshilik xususiyati asta-sekin o'sib bordi. An'anaviy past molekulali antioksidantdan farqli o'laroq, silika-s-TP nafaqat to'ldiruvchining ajoyib dispersiyasini va kauchuk-to'ldiruvchining o'zaro ta'sirini ko'rsatdi, balki barqarorlik va o'zgaruvchanlikni ham yaxshiladi. Natijalar, shuningdek, yashil shinalar, ekologik toza kauchuk qo'shimchalar va funktsional nanofiller joylarida biomassa anti-aging materialini qo'llash uchun ilhom beradi.

Ushbu maqola Materiallar 2020, 13, 4045 dan olingan; doi:10.3390/ma13184045 www.mdpi.com/journal/materials