Skip to main content
SpringerLink
Log in

Influence of surface modification on thermal stability and flammability of cross-linked rubbers

  • Published:
Journal of Thermal Analysis and Calorimetry Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The paper discusses the test results of thermal stability and flammability of cross-linked diene rubbers containing silica prepared “in situ” from alkoxysilane precursors. The effect of the surface modification of unfilled vulcanizates by means of aqueous solutions of halogens, boron and organo-phosphoric compounds on their flammability was also assessed. The thermal analysis has been performed in air with the use of derivatography. The flammability of vulcanizates has been determined by the method of oxygen index and in air. It has been found that the modification of the vulcanizates with tetraethoxysilane that makes it possible to form silica “in situ” considerably reduces the flammability of cross-linked rubbers. The surface modification of the vulcanizates with halide and organo-phosphoric compounds allows one to radically decrease their flammability. The boric flame-retardant agents are the most effective modifiers. The most beneficial results were obtained with the use of boric acid.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3

Similar content being viewed by others

References

  1. Żenkiewicz M. Wyładowania koronowe w powietrzu jako metoda modyfikowania warstwy wierzchniej materiałów polimerowych. Polimery. 2008;1:25.

    Google Scholar 

  2. Chruściel J, Janowska G, Rybiński P, Ślusarski L. Effect of the top layer modification of polymers on their thermostability and flammability. J Therm Anal Calorim. 2006;84:339–44.

    Article  Google Scholar 

  3. Maiti M, Mitra S, Bhowmiek AK. Effect of nanoclays on high and low temperature degradation of fluoroelastomers. Polym Degrad Stab. 2008;93:188–200.

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. Janowska G, Rybiński P, Jantas R. Effect of the modification of silica on thermal properties and flammability of cross-linked butadiene-acrylonitrile rubbers. J Therm Anal Calorim. 2007;87:511–7.

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Sokołowska I, Lenicka-Cieślak J, Leciejewicz-Ziemecka E, Stańczak A. „Farmakopea” T. III s. 381. Polskie towarzystwo Farmaceutyczne Warszawa 1996.

  6. Sokołowska I, Leciejewicz-Ziemecka E, Stańczak A. „Farmakopea” T. V s. 552. Polskie towarzystwo Farmaceutyczne Warszawa 1999.

  7. Sokołowska I, Leciejewicz-Ziemecka E, Stańczak A. „Farmakopea” T. V s. 573. Polskie towarzystwo Farmaceutyczne Warszawa 1999.

  8. Ikeda Y, Kohjiya S. In situ formed silica particles in rubber vulcanizate by the sol-gel method. Polymer. 1997;38:4417–23.

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. Ślusarski L, Janowska G, Szkodziński A, Niedomagała M, Harwaziński A. „Układ do pomiaru wskaźnika tlenowego tworzyw sztucznych, naturalnych lub gumy”, Patent PRL 129411, 1987.

  10. Rybiński P, Janowska G, Antkiewicz W, Krauze S. Thermal stability and flammability of butadiene-acrylonitrile rubber cross-linked with iodoform. J Therm Anal Calorim. 2005;81:9–13.

    Article  Google Scholar 

  11. Rybiński P, Janowska G, Helwig M, Dąbrowski W, Majewski K. Flammability of butadiene-acrylonitrile rubbers. J Therm Anal Calorim. 2004;75:249–56.

    Article  Google Scholar 

  12. Janowska G, Rybiński P, Krauze S. Wpływ sposobu usieciowania kauczuków butadienowo-akrylonitrylowych na ich palność. Polimery. 2006;47:643.

    Google Scholar 

  13. Zaborski M, Pietrasik J. Properties of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber containing in situ synthesized silica fillers. Polimery. 2002;47:643.

    CAS  Google Scholar 

  14. Flame retardants: world markets. Plastics additives and compounding (2000).

  15. Ślusarski L. Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej I Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej Nr. 52, seria konferencji Nr. 25, Wrocław (2003) 43.

  16. Żenkiewicz M. „Adhezja i modyfikacja warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych”, WNT, Warszawa 2000.

  17. Horold S. Phosphorus flame retardants in thermoset resins. Polym Degrad Stab. 1999;64:427–31.

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. Rybiński P, Janowska G. Wpływ budowy sieci przestrzennej kauczuków nitrylowychna ich właściwości termiczne. Polimery. 2009;54:54–60.

    Google Scholar 

  19. Stoliarov S, Williams Q et al. Materiały Konferencyjne “The Fifteenth Annual BCC Conference on Flame Retardancy”, Stamford, USA, maj 2004, str. 8.

  20. Garbarski J, Fabijański M. Ograniczenie dymotwórczych właściwości tworzyw sztucznych na przykładzie wysokoudarowego polistyrenu. Polimery. 2004;49:283.

    CAS  Google Scholar 

  21. Kicko-Walczak E, Jankowski P. Wpływ bezhalogenowej modyfikacji żywic epoksydowych na poziom ich uniepalnienia. Polimery. 2005;50:860.

    CAS  Google Scholar 

  22. Grand AF, Wilkie CA. Fire retardancy of polymeric materials. NY, USA: Marcel Dekker; 2000.

    Google Scholar 

  23. Lu S-Y, Hamerton I. Recent developments in the chemistry of halogen-free flame retardant polymers. Prog Polym Sci. 2002;27:1661–712.

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. Kicko-Walczak E. Nowe bezhalogenowe antypireny-uniepalnienie nienasyconych żywic poliestrowych z zastosowaniem związków boru Polimery. 2008;53:126.

    CAS  Google Scholar 

  25. Janowska G, Przygocki W, Włochowicz A. „Palność polimerów i materiałów polimerowych”, WNT, Warszawa 2007.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Department of Management and Protection Environment, Jan Kochanowski University of Humanities and Sciences in Kielce, Kielce, Poland

    Przemysław Rybiński

  2. Institute of Polymer and Dye Technology, Technical University of Łódź, Łódź, Poland

    Grażyna Janowska & Agnieszka Kucharska-Jastrząbek

Authors
  1. Przemysław Rybiński
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Grażyna Janowska
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Agnieszka Kucharska-Jastrząbek
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding authors

Correspondence to Przemysław Rybiński or Grażyna Janowska.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Rybiński, P., Janowska, G. & Kucharska-Jastrząbek, A. Influence of surface modification on thermal stability and flammability of cross-linked rubbers. J Therm Anal Calorim 100, 1037–1044 (2010). https://doi.org/10.1007/s10973-009-0553-y

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s10973-009-0553-y

Keywords

Search

Navigation