Wpływ cieczy jonowych na wybrane właściwości kompozytów magnetycznych napełnionych cząstkami tlenku żelaza (Fe₃O₄) o wymiarach mikrometrycznych

Na bazie kauczuków: etylenowo-propylenowego (EPM), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) i silikonowego (MVQ) otrzymano mieszanki kauczukowe zawierające 60 phr mikrometrycznego tlenku żelaza Fe₃O₄. Zbadano wpływ dodatku cieczy jonowej z grupy soli alkiloamoniowych do takich mieszanek kauczukowych na właściwości reometryczne, gęstość usieciowania oraz wytrzymałość mechaniczną wulkanizatów. Stwierdzono, że dodatek cieczy jonowej powoduje wzrost stopnia zdyspergowania cząstek magnetytu w elastomerowym ośrodku, co prowadzi do zwiększenia momentów obrotowych w czasie sieciowania i skrócenia czasu jego trwania. Wytworzone kompozyty wykazywały większą gęstość usieciowania niż kompozyty napełnione mikrometrycznym Fe₃O₄, ale niezawierające cieczy jonowej. Zaobserwowano także polepszenie właściwości mechanicznych wulkanizatów z dodatkiem cieczy jonowych, przejawiające się zwiększeniem wartości naprężenia przy wydłużeniu 100 % oraz wytrzymałości na rozciąganie. Świadczy to o zwiększonej w wyniku dodatku cieczy jonowej aktywności cząstek napełniacza, który w warunkach większego zdyspergowania tworzył własną sieć przestrzenną, przenikającą się z siecią elastomeru i wpływającą tym samym na wytrzymałość materiału.

Rubber blends based on ethylene-propylene (EPM), acrylonitrile-butadiene (NBR) and silicone (MVQ) rubbers containing 60 phr micro-sized iron oxide Fe₃O₄ were prepared. The effect of the addition of an ionic liquid selected from the group of alkylammonium salts on the rheometric properties, crosslinking density and mechanical strength of vulcanizates was studied. It was found that the ionic liquid additive increased the dispersion degree of magnetite particles in the elastomer, which leads to an increase in torque during the vulcanization and reduces the cure time. The produced vulcanizates showed higher crosslinking density than the composites filled with micro-sized magnetite Fe₃O₄ alone. Also, an improvement of mechanical properties of the vulcanizates with ionic liquid additives was observed, namely an increase in the stress at 100 % elongation and tensile strength. This indicates that the addition of ionic liquid results in an increased activity of the filler particles, which, due to their better dispersion, form their own, spacial network interpenetrating the elastomer network and influencing the material strength.