Advanced multi-phase rubber foams

先进的多相橡胶泡沫

• 批准号: 542974-2019
• 负责人: Rodrigue, Denis
• 金额: $ 4.36万
• 依托单位: Université Laval
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=720676
• 关键词: Advanced; multi; phase; rubber; foams

CAMSO is a world leader in the design and manufacture of rubber tires and tracks for off-road/all-terrain vehicles used in agriculture, construction, material handling and all kinds of recreational products. To improve its position towards its international competitors, the development of more efficient, sustainable and less expensive products is a priority. So the main objective of this project is to improve two important properties: weight and mechanical performances of rubber-based products. But these improvements must be made while minimizing the raw material and manufacturing costs. A sub-objective is to understand how foaming (introduction of gas bubbles) in a rubber formulation can modify these properties. This will be investigated using two approaches: experiments and numerical simulations. To this end, optimization of the formulation (components and concentrations) and molding conditions (pressure, temperature, time) will be performed at the laboratory scale (small samples) and the best results will be transferred to the industrial partner (field conditions). The main challenge is to match the foaming and curing kinetics so they are occurring at the same time, but the chemical reactions involved are competitive. The main novelty of the work is to produce and compare different foam morphologies (cells size, density and geometry) and their effect on the overall rubber performances. This can be done using homogeneous samples (one layer = uniform density) or multilayers (density graded = density profile) to determine the effect of material/void distribution to control the materials properties, mainly through density reduction. Finally, cost-effective products will help CAMSO to remain a leader in the field of off-the-road tires and tracks. It is expected that the results will also have an environmental impact as the production of lower density materials will lead to lower fuel consumption and a reduction of greenhouse gas emission. The production of more resilient parts will also extend the life (service time) of the resulting products through improved performances.#(cr)#(lf)CAMSO est un chef de file mondial dans la conception et la fabrication de pneus et de chenilles en caoutchouc pour véhicules hors-route/tout-terrain dans l'agriculture, la construction, la manutention et les produits récréatifs. Afin de renforcer sa position vis-à-vis de ses concurrents internationaux, le développement de produits plus efficaces, durables et moins coûteux est une priorité. L'objectif principal est d'améliorer deux propriétés importantes: le poids et les performances mécaniques de produits à base de caoutchouc. Ces améliorations doivent être apportées en minimisant les coûts de matière première et de fabrication. Le sous-objectif est de comprendre comment la formation de mousse (introduction de bulles de gaz) dans un caoutchouc peut modifier ses propriétés. Ceci sera étudié par deux approches: les expériences et les simulations numériques. L'optimisation de la formulation (composants et concentrations) et des conditions de moulage (pression, température, temps) sera effectuée à l'échelle du laboratoire (petits échantillons) et les meilleurs résultats seront transférés au partenaire industriel pour être testés sur le terrain. Le principal défi consiste à faire correspondre les cinétiques de moussage et de réticulation afin qu'elles se produisent simultanément, mais les réactions chimiques impliquées sont compétitives. La nouveauté de ce travail est de produire et de comparer différentes morphologies de mousse (taille, densité et géométrie des cellules) et leur effet sur les performances globales du caoutchouc. Cela est fait en utilisant des échantillons homogènes (une couche=densité uniforme) ou des multicouches (densité gradée=profil de densité) pour déterminer l'effet de la distribution de matériau/vide et contrôler les propriétés des matériaux via la réduction de densité. Enfin, des produits efficaces aideront CAMSO à rester un chef

CAMSO是设计和制造橡胶轮胎和履带的世界领导者，用于农业，建筑，材料处理和各种娱乐产品的越野/全地形车辆。为了提高其在国际竞争对手中的地位，开发更高效、可持续和更便宜的产品是一个优先事项。因此，本项目的主要目标是提高橡胶制品的两个重要性能：重量和机械性能。但这些改进必须在最大限度地降低原材料和制造成本的同时进行。一个子目标是了解橡胶配方中的发泡（引入气泡）如何改变这些性能。这将使用两种方法进行研究：实验和数值模拟。为此，将在实验室规模（小样品）下优化配方（组分和浓度）和成型条件（压力、温度、时间），并将最佳结果转移给工业合作伙伴（现场条件）。主要的挑战是匹配发泡和固化动力学，使它们同时发生，但所涉及的化学反应是竞争性的。这项工作的主要新奇之处是生产和比较不同的泡沫形态（泡孔大小，密度和几何形状）及其对整体橡胶性能的影响。这可以使用均匀样品（一层=均匀密度）或多层（密度梯度=密度分布）来完成，以确定材料/空隙分布的影响，从而主要通过密度降低来控制材料性能。最后，具有成本效益的产品将帮助CAMSO保持在越野轮胎和履带领域的领导者地位。由于生产密度较低的材料将降低燃料消耗及减少温室气体排放，预期该结果亦将对环境产生影响。生产更有弹性的部件也将通过提高性能延长最终产品的寿命（使用时间）。(cr)#（lf）CAMSO是世界上在农业、建筑、制造和récréatifs中拉康塞普雄和制造用于公路/地形的橡胶轮胎和轮胎的先驱。在加强对国际共同体的立场时，优先考虑的是提高产品的效力、耐用性和可持续性。L'objectif principal est d'améliquor deux propriététés important：le poids et les performances mécaniques de produits à base de coutchouc. Ces améliorations doivent être apportées en minimisant les coastrites de matière première et de fabrication.第二个目的是理解天然橡胶中的气泡形成。Ceci sera étudié par deux approches：les experiences et les simulations numériques. L'optimization de la formulation（composants et concentrations）et des conditions de moulage（pression，temperature，temps）sera effectuée à l'échelle du laboratoire（petits échantillons）et les meilleurs résultats seront isérés Au partenaire industriel pour être testés sur le terrain.主要的设计包括与制作过程中产生的幕帘和网状结构的电影相对应，迈斯暗示的化学反应不是竞争性的。新的生产工艺是生产和比较不同的慕斯形态（细胞的尾部、密度和几何形状）以及对天然橡胶整体性能的影响。Cela est fait en utilisant des échantillons homogènes（une couche=densité uniforme）or des multicouches（densité gradée=profil de densité）to determiner l'effet de la distribution de matériau/vide et controller les propriétés des matériaux via la réduction de densité.当产品的功效被CAMSO推荐给厨师时，