2020
Modelling the Stiffness-Temperature Dependence of Resin-Rubber Blends Cured by High-Energy
KOPAL, Ivan; Juliana VRŠKOVÁ; Alžběta BAKOŠOVÁ; Marta HARNIČÁROVÁ; Ivan LABAJ et. al.Basic information
Original name
Modelling the Stiffness-Temperature Dependence of Resin-Rubber Blends Cured by High-Energy
Name in Czech
Modelování závislosti tuhosti a teploty směsí pryskyřice a kaučuku vytvrzovaných vysokou energií
Authors
KOPAL, Ivan (703 Slovakia, guarantor); Juliana VRŠKOVÁ (703 Slovakia); Alžběta BAKOŠOVÁ (703 Slovakia); Marta HARNIČÁROVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution); Ivan LABAJ (703 Slovakia); Darina ONDRUŠOVÁ (703 Slovakia); Jan VALÍČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Jan KRMELA (203 Czech Republic)
Edition
Polymers, Basel, MDPI, 2020, 2073-4360
Other information
Language
English
Type of outcome
Article in a journal
Field of Study
10404 Polymer science
Country of publisher
Switzerland
Confidentiality degree
is not subject to a state or trade secret
References:
Impact factor
Impact factor: 4.329
RIV identification code
RIV/75081431:_____/20:00001930
Organization unit
Institute of Technology and Business in České Budějovice
UT WoS
000593811100001
Keywords (in Czech)
směsi pryskyřice a gumy; dynamická mechanická analýza; Weibullova distribuce; genetický algoritmus; ozáření elektronovým paprskem
Keywords in English
resin-rubber blends; dynamic mechanical analysis; Weibull distribution; genetic algorithm; electron-beam irradiation
Changed: 28/1/2021 10:48, Ing. Barbora Langšádlová
In the original language
Modelling the influence of high-energy ionising radiation on the properties of materials with polymeric matrix using advanced artificial intelligence tools plays an important role in the research and development of new materials for various industrial applications. It also applies to effective modification of existing materials based on polymer matrices to achieve the desired properties. In the presented work, the effects of high-energy electron beam radiation with various doses on the dynamic mechanical properties of melamine resin, phenol-formaldehyde resin, and nitrile rubber blend have been studied over a wide temperature range. A new stiffness-temperature model based on Weibull statistics of the secondary bonds breaking during the relaxation transitions has been developed to quantitatively describe changes in the storage modulus with temperature and applied radiation dose until the onset of the temperature of the additional, thermally-induced polymerisation reactions. A global search real-coded genetic algorithm has been successfully applied to optimise the parameters of the developed model by minimising the sum-squared error. An excellent agreement between the modelled and experimental data has been found.
In Czech
Modelování vlivu vysokoenergetického ionizujícího záření na vlastnosti materiálů s polymerní matricí pomocí pokročilých nástrojů umělé inteligence hraje důležitou roli ve výzkumu a vývoji nových materiálů pro různé průmyslové aplikace. Rovněž platí pro efektivní modifikaci stávajících materiálů na bázi polymerních matric pro dosažení požadovaných vlastností. V předložené práci byly studovány účinky vysokoenergetického záření elektronového paprsku s různými dávkami na dynamické mechanické vlastnosti melaminové pryskyřice, fenolformaldehydové pryskyřice a směsi nitrilového kaučuku v širokém teplotním rozmezí. Byl vyvinut nový model tuhosti a teploty založený na Weibullově statistice rozbití sekundárních vazeb během relaxačních přechodů, aby kvantitativně popsal změny v modulu skladování s teplotou a aplikovanou dávkou záření až do nástupu teploty další tepelně indukované polymerace reakce. Globální reálně kódovaný genetický algoritmus pro vyhledávání byl úspěšně použit k optimalizaci parametrů vyvinutého modelu minimalizací chyby součtu čtverců. Byla nalezena vynikající shoda mezi modelovanými a experimentálními daty.