Macro-dispersion Evaluation in Filled Elastomers

Bc. Kristýna Jedličková

Master's thesis

Abstract:

This master thesis focuses on macro-dispersion evaluation in filled elastomers. State-of-art part describes elastomers, reinforcing fillers, mixing process, dispersion and most important methods for macro-dispersion evaluation. Experimental part deals with the macro-dispersion via Dispergrader device, optical micro-scope employed in reflection mode. The aims of the thesis are to investigate distribution of the measured values with carbon black and silica fillers, also further development of cali-bration object proposed in patent CZ 304580 B6, investigation of Dispergrader settings and comparison of old and new version of the device. In this study was found which glass spheres are suitable for the calibration object prepara-tion. The calibration object was pigmented as customer market desires pigmented calibration object and red tempera colour showed to be an appropriate pigment, because it does not significantly influence the measurement. It was also proved that Dispergarder settings, exposure time and threshold for image analysis, have an influence on the measurement and need to be considered for increased repro-ducibility and accuracy of measurements. The last aim of the thesis was a comparison of the old and new Disapergrader device. Evaluation showed that when the exposure time of Dispergarder -view is set on specific values, both devices show comparable results.

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá vyhodnocováním makrodisperze v plněných elastomerech. Teoretická část popisuje elastomery, ztužující plniva, míchácí proces, disperze a jako nejdůležitější část řeší metody k vyhodnocování makrodisperze. Experimentální část zahrnuje měření na přístroji Dispergrader, což je optický mikroskop fungující v odrazovém módu. Hlavní cíle diplomové práce jsou sledování distribuce měřených hodnot pro elastomerní směsi plněné sazemi a silikou, další vývoj kalibračního materiálu, který byl navržen patentem CZ 304580 B6, sledování nastavení Dispergraderu a porovnání staré a nové verze přístroje Dispergarder. V této práci bylo zjištěno, které skleněné kuličky se jeví jako nejvhodnější pro přípravu kalibračního dílce. Dále bylo nutné nalézt vhodné barvivo a bylo dokázano, že nejvhod-nějším barvivem, které neovlivňuje měření je červená temperová barva. Dále bylo také prokázáno, že nastavení Dispergraderu, doba expozice a práh pro obrazové vyhodnocení, mají určitý vliv na měření, proto pro zvýšenou reprodukovatelnost a přesnost výsledků je důležité je vzít v úvahu při měření. Posledním cílem práce bylo porovnání staré a nové verze Dispergraderu- Dispergarder+ a Dispergrader -view. Porovnání ukázalo, že pokud má Dispergarder -view nastavenou dobu expozice na specifický čas, obě zařízení vykazují porovnatelné výsledky.

Keywords

elastomery, plniva, saze, silika, makrodisperze, Dispergrader, referenční materiál, reprodu-kovatelnost, doba expozice, práh pro obrazové vyhodnocení

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2016

Accessible from:: 16. 5. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Roman Čermák, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Polymer Engineering