アクリロニトリルブタジエンゴム膜のナノセルローストリガー構造および特性の変化

この研究では、特に硬化と強化の可能性に焦点を当てて、アクリロニトリル - ブタジエンゴム（NBRフィルム）の構造プロパティに対するセルロースナノクリスタル（CNC）の組み込みの効果が調査されました。核磁気共鳴分析から観察されたNBRの架橋効率は、Zn-セルロース複合体形成からのZnOの分散が改善されているため、CNC濃度の連続した増加とともに増加しました。フィルムのエネルギー分散型X線および透過電子顕微鏡分析により、CNCの増加によりますますよく分散しているZnOが明らかになりました。CNCの補強能力と結合した架橋密度の増加は、203、8300、664、179、および14％までに引張強度、剛性、靭性、涙の強度、伸長の増加をもたらしました。0.5 PHR CNCの組み込みにより、きちんとしたCNCの吸水が250％減少しました。全体として、ナノコンポジットフィルムの水吸収は、NBR構造の遊離体積を減らすことにより、ゴム粒子のCNC統合を通じて、きちんとしたNBRの吸水率よりもかなり低かった。ナノコンポジットフィルムは、グローブやその他の浸透した製品アプリケーションに有望であることを示しています。このアプリケーションでは、涙抵抗と全体的な物理的特性の改善が改善され、完全性を損なうことなく改善が必要です。

In this study, the effect of cellulose nanocrystals (CNCs) incorporation on the structure-properties of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR films), with particular focus on curing enhancement and reinforcing potential, was investigated. The NBR crosslinking efficiency, observed from nuclear magnetic resonance analysis, increased with successive CNC concentration increases due to better dispersion of ZnO from Zn-cellulose complex formation. Energy dispersive X-ray and transmission electron microscope analysis of the films revealed increasingly well-dispersed ZnO with increasing CNC. The increase in the crosslinking density in conjuncture with the reinforcing capability of CNCs resulted in increases in the tensile strength, stiffness, toughness, tear strength and elongation by 203, 8300, 664, 179, and 14%, respectively for films containing 3 phr CNC compared to the neat NBR. The incorporation of 0.5 phr CNC reduced the water absorption of neat CNC by 250%. Overall, water absorption of the nanocomposite films was considerably lower than that of the neat NBR through CNC consolidation of the rubber particles by reducing free volume in the NBR structure. The nanocomposite films show promise for glove and other dipped product applications where improved tear resistance and overall physical properties improvement are needed without compromising the integrity.