تهیه ترمو پلاستیک الاستومرهای نانو کامپوزیت بر پایه PP EpDMCLay بوسیله اکستر و در دوپیچ و تعیین بهینه شرایط اختلاط

خلاصه در پرونده يافت نشد به تصوير شرح وتوصيف مراجعه شود.

‏خلاصه : ‏در اين كار پژوهشي كه اولين بار در ايران انجام شده توانستيم در خواص پخت ، مدول ، سايش ، خستگي ، سختي و جهندگي بهبود ‏حاصل كنيم . همچنين در تست XRD ‏، با افزايش ذرات Nano clay ‏فاصله بين لايه هاي Nano clay ‏افزايش يافت كه به معني نفوذ زنجيرهاي الاستومري به فضاي بين اين صفحات سيليكاتي است . آزمون رئولوژي نيز انجام شد و نشان داد كه با افزايش در ميزان ذرات نانو خاك رس ويسكوزيته و مدول برشي رفتاري افزايشي دارند به اين معني كه اين پركننده ‏معدني سيليكاتي در مقياس نانو ، اثر تقويت كنندگي در اين لاستيك ايفا كرده است .

الاستومر استايرن بوتادي ان (SBR) يكي از پر مصرف ترين الاستومرهاي سنتزي است كه عمده ترين مزيت آميزه هاي استايرن بوتادي ان، مقاومت خوب آنها در برابر خستگي دينانيكي، مقاومت خوب فرسودگي و نيز مقاومت حرارتي خوب آنها مي باشد. بيشترين مصرف الاستومر استايرن بوتادي ان در صنايع لاستيك سازي مي باشد. الاستومر استايرن بوتادي ان قابليت پذيرش حجم بالاي فيلر را دارد و از آنجا كه در صنعت الاستومر استايرن بوتادي ان به صورت گام مصرف نمي شود به اين الاستومر به ميزان معيني دوده جهت افزايش سختي به اين الاستومر افزوده شده است. در چند دهه اخير نانو كامپوزيت هاي پليمر / خاك رس در عرصه علم و صنعت توجه بسياري را به خود جلب كرده است. با افزودن مقادير بسيار كم خواص نانو كامپوزيت بهبود مي يابد. از جمله مزيت هاي نانو خاك رس را در پليمر مي توان كاهش عبور پذيري ، كاهش قابليت اشتعال، تخريب حرارتي و محيطي پليمر را بهبود مي دهد و نيز با افزودن درصد ناچيزي از اين پر كننده نانو خاك رس مي توان كامپوزيتي با مدول، استحكام و مقاومت حرارتي بالايي را توليد كرد. الاستومر استايرن بوتادي ان يك پليمر غير قطبي بوده و نانو خاك رسي را كه جهت توليد اين نانو كامپوزيت در نظر گرفته شده است نيز غير قطبي در نظر گرفته شده است. با استفاده از آزمون مكانيكي از قبيل آزمون هاي كششي، سختي، جهندگي، سايش و خستگي و آزمون XRD و آزمون رئولوژي و آزمون SEM نانو كامپوزيت نانو خاك رس / الاستومر استايرن بوتادي ان مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه با افزودن نانو خاك رس به الاستومر استايرن بوتادي ان خواص نانو كامپوزيت در مقايسه با الاستومر استايرن بوتادي ان بهبود يافته است. در اين اختراع با افزودن نانو خاك رس به الاستومر استايرن بوتادي ان در خواصي كه الاستومر استايرن بوتادي ان ضعيف بود را قوت داده و آن را مي توان جزء مزيت اين نانو كامپوزيت نام برد. كاربرد اين اختراع مي تواند در صنايع تاير سازي مورد استفاه قرار گيرد همچنين در توليد قطعات لاستيكي، پروفيل ها، كف پوش ها، زيره كفش، شيلنگ ، توليبد تسمه، پوشش عايق روي كابل و ... مورد استفاده قرار گيرد.

آميزه هاي ترموپلاستيك الاستومرهاي پخت شده به روي ديناميكي بر پايه LLDPE/RR با تركيب درصدهاي مختلف از ريكليم رابر (10، 30 و 50 درصد وزني) و نانو خاك رس (5 و 3 و 7 درصد وزني) تحت اختلاط تك مرحلهي اي توسط مخلوط كن داخلي brabender تحت شرايط عملياتي 80rpm و 170c و به مدت min16 در حالت اختلاط مذاب تهيه شدند. نتايج بدست آمده از آزمون خواص مكانيكي حاكي از كاهش مدول، مقاومت كششي و سختي نمونه ها در آميزه هاي نانو كامپوزيتي و آميزه هاي فاقد نانو خاك رس با افزايش تركيب درصد فاز رابري مي باشد. در حاليكه با افزايش درصد وزني نانو خاك رس و سازگار كننده پلي اتيلن مالتيك شده، شاهد افزايش مدول و سختي، بهبود خواص رئولوژيكي و مورفولوژيكي و كاهش مقاومت كششي و ميزان كرنش در نقطه شكست نمونه ها مي باشيم. نتايج گرفته شده از آزمون xrd نشاندهنده اين مطلب است كه با افزايش درصد وزني فاز رابري، فاصله لايه هاي سيليكاتي نانو خاك رس افزايش مي يابد، و ساختار نانو كامپوزيت بهس مت پخش خوب لايه ها در پليمر و ايجاد ساختار intercalated پيش مي رود و از طرفي در درصدهاي پايين نانو خاك رس (3 درصد وزني)، شاهد پخش بهتر لايه هاي نانو خاك رس در بستر پليمري هستيم. با بررسي هاي ميكروسكوپي نيز مشخص شد، كه سطح شكست نمونه هاي نانو كامپوزيتي حاوي سازگار كننده در مقايسه با نمونه هاي نانو كامپوزيتي فاقد سازگار كننده بسيار ربرتر و ناصافتر مي باشد، كه اين زبري به دليل برهمكنش قوي بين لايه هاي نانو خاك رش و ماتريس پليمري در حضور سازگار كننده پلي اتيلن مالتيك شده مي باشد و در نهايت اينكه مقاومت نمونه هاي نانو كامپوزيتي حاوي سازگار كننده در برابر رشد ترك پيش از نمونه هاي نانو كامپوزيتي فاقد سازگار كننده مي باشد و در نتيجه اينكه با استفاده از سازگار كننده پلي اتيلن مالتيك و نانو خاك رس ما شاهد افزايش مدول، سختي، ساتحكام كششي و بهبود خواص رئولوژيكي و مورفولوژيكي نمونه ها هستيم.

در اين تحقيق آميزه ي لاستيكي بر پايه ماتريس IIR و تركيب درصدهاي وزني مختلف كلروپرن (10 و 20 و 40) به كار گرفته شده است. روند اختلاط بدين گونه بود ابتدا لاستيك IIR و در نهايت CR به مخلوط اضافه شد. براي مخلوط كردن اجزاء از دستگاه غلتك تحت شرايط عملياتي 17 دقيقه در دماي 45 - 35 درجه سانتي گراد استفاده شد. از مشكلات اساسي بيوتيل رابر مدول پايين و آتش پذيري آن مي باشد. در اين طرح هدف ما افزايش مدول بود كه اين نتيجه با استفاده از كلروپرن حاصل شد. در واقع واكنش و فعل و انفعالات بين بيوتيل رابر و كلروپرن باعث گرديد علاوه بر مدول و كاهش آتش پذيري تمامي خواص از قبيل: 1- مدول 2- سختي 3- ازدياد طول در نقطه پارگي 4- خستگي افزايش يابد.

تهيه نانو كامپوزيت بر پايه كلروپرن و نانو ذرات خاك رس