اين اختراع در زمينه ساخت ماده روان‌ساز بين تاير و بلادر پخت مي‌‌باشد. بطور كلي اين روان‌ساز يكي از مواد ضروري و مورد نياز صنايع تاير سازي است و به حركت بلادر بر روي سطح داخلي تاير هنگام متورم شدن بلادر و جدا شدن آن از تاير پس از پخت تاير كمك مي‌كند. اهميت اين روان‌ساز تا حدي است كه در صورت نبودن آن، احتمال چسبيدن سطح داخلي تاير به بلادر بسيار زياد است كه اين موجب ضايع شدن تاير و بلادر مي‌گردد. در اين اختراع با استفاده از روغن‌هاي پلي‌سيلوكسان، آب و امولسيفاير فرمولاسيون‌هاي مختلفي براي روان‌ساز ارائه و ساخته مي‌شود. روان‌ساز مي‌تواند داراي مقادير مختلفي از پركننده نيز باشد. در اين فرمولاسيون‌ها امكان تغيير هركدام از اجزاي تشكيل دهنده اين روان‌ساز وجود دارد. ويسكوزيته، pH، مقدار ماده جامد اين روان‌ساز قابل تغيير و تنظيم است. زمينه فني مربوط به اختراع: ساخت تاير، شيمي پليمر، لاستيك مشكل فني و بيان اهداف اختراع: اصطكاك بين بلادر و سطح داخلي گرين تاير يكي از عوامل مهم در چسبندگي بلادر به سطح داخلي بعد از پخت تاير ‌مي‌باشد. و موجب ضايع شدن تاير پخت شده و كاهش عمر بلادر مي‌گردد. روان ساز بين تاير و بلادر پخت با قرار گرفتن بين سطح داخلي تاير و بلادر موجب كاهش اصطكاك و افزايش طول عمر بلادر و كيفيت تاير توليدي مي‌گردد.

ساخت نانو كامپوزيت هاي الاستومري NR/SBR تقويت شده با الياف كوتاه نايلون و نانو صفحات سيليكاتي كلي

استفاده از الياف كوتاه ضايعاتي نايلون (بازيافتي از تاير خودرو و نساجي) در ساخت نانو كامپيوزيت هاي الاستومري تقويت شده با نانو صفحات سيليكاتي

در اين اختراع از پيروليز پلاسمايي پودر تايرسواري وباري ضايعاتي، نانولوله هاي كربني تهيه شد. نانولوله حاصل به عنوان يك تقويت كننده نانويي كاربرد‌هاي فراواني در صنايع پليمري و غير پليمري دارد. لاستيك ضايعاتي عمدتا" از تايرهاي مستعمل خودرو سواري وباري تهيه شدند. اين تايرها با دستگاه هاي خاص تا اندازه مش 30 (حدود 0.6 ميليمتر) در كارخانه ريكليم يزد (ايساتيس) پودر شدند. پودر تهيه شده از اين كارخانه براي شناسايي مواد سازنده تحت آناليز‌هاي FTIR و TGA قرار گرفتند. نتايج حاصل از آناليز نشان داد كه پودر ضايعاتي حاوي 35درصد لاستيك طبيعي(NR) )، 23درصد لاستيك استايرن بوتادي ان(SBR)، 7 درصد روغن، 30درصد دوده و 5 درصد خاكستر باقيمانده از مواد پخت است. فرآيند پيروليز پلاسمايي براي تبديل پودرلاستيك به مواد با ارزش استفاده شد. اين فرايند در يك راكتور صورت مي گيرد. راكتور پلاسماي آرك حرارتي استفاده شده در اين پروژه، متشكل از يك محفظه ي استوانه اي از جنس فولاد ضد زنگ، الكترود گرافيتي-كربني، بوته ي گرافيتي، سيستم خنك كننده ي آبي كاتد، لوله¬¬ي كوارتزي، درب محفظه از جنس فولاد ضد زنگ، بست هاي فولادي، لولهي ورودي خوراك و لوله هاي خروجي گاز است. براي تهيه نمونه توان اعمال شده بين 8000-9000 وات و جريان در محدوده 175-190 آمپر تنظيم شد. آزمون‌هاي مختلفي بر روي محصول بدست آمده از پيروليز پلاسمايي انجام شد. بر اساس نتايج آزمون BET ، نمونه تهيه شده داراي مساحت سطح ويزه 84 متر مربع برگرم است. نمونه هاي پودري حاصل از پيروليز پلاسمايي پودر تايرضايعاتي تحت آناليز SEMقرارگرفت. نتايج حاصل از آناليز SEM نشان داد نانوذرات به صورت تقريبا يكنواخت تهيه شده است و قطر نانو لوله¬ها در تصوير47، 53 و 57 نانومتر است. نتايج آناليز EDX نشان داد ميزان كربن موجود بسيار بالاست. 96 درصد وزني نمونه به¬دست آمده، فقط عناصر كربن و اكسيژن است و كم تر از 4 درصد عناصر ديگر حضور دارند. حضور اكسيژن مي¬تواند نشانه عاملدار بودن نانوذرات كربني باشد. براي تعيين گروه هاي عاملي از طيف سنجي FTIR استفاده شد.

اين اختراع در زمينه ساخت كامپوزيت لاستيكي تقويت شده با الياف كربن مي باشد. الياف كربن داراي مدول كششي، استحكام كششي و پايداري ابعادي فوق العاده عالي مي باشد، ولي در ماتريس لاستيكي به دليلي نرمي ماتريس داراي ضعف است. با بهبود انتقال تنش به طور يكنواخت از ماتريس به الياف سخت كربن از طريق اتصال و چسبندگي خوب الياف به ماتريس بر اين ضعف غلبه مي شود كه معيار اصلي براي خواص مكانيكي بالا مي باشد. بنابرين در اين اختراع، سطح الياف كربن طي سه مرحله اصلي (اصلاح شيميايي، پيوند زدن و آهار زني) اصلاح مي گردد. در مرحله اول اصلاح شيميايي سطح از طريق اكسيداسيون محلولي به روش هامر براي الياف كوتاه و روش اكسيداسيون الكتروشيميايي براي الياف پيوسته انجام مي گيرد. در مرحله دوم از طريق پيوند زدن (يا گرافتينگ) ماكرومولكول سازگار با ماتريس لاستيكي (مثل BTESPT) بر سطح الياف اكسيد شده اصلاح اتفاق مي افتد. در مرحله آخر براي سازگاري بيشتر و كاركرد راحت تر برروي سطح الياف عامل آهار بر پايه لاستيك (از جمله SBR) اعمال مي گردد. بعد از اصلاح نهايي الياف كربن، كامپوزيت لاستيكي (SBR) تقويت شده با الياف تهيه و پخت مي گردد. الياف كربن به عنوان يك جزء در آميزه لاستيكي به صورت الياف كوتاه نه تنها هدايت الكتريكي را بهبود مي بخشد تا بتواند تخليه الكتريسيته ساكن از تاير به سطح تماس جاده با ردپا اعمال كند، بلكه علاوه برآن مسافت ترمز خشك و مرطوب را توسط اثر انتهاي تيز الياف برروي سطح جاده كاهش مي دهد. به منظور افزايش خواص مكانيكي (دوام قطعه)، كاهش مقاومت غلتشي (مصرف انرژي كمتر) و كاهش گرماي ايجاد شده در آج تاير مي توان به جاي درصدي از دوده ويا سيليس از الياف كوتاه كربن استفاده كرد. الياف كربن هدايت حرارتي را بهبود مي دهد، كه مي تواند باعث افزايش اتلاف گرما گردد.

در اين كار پژوهشي براي اولين بار در ايران توانستيم در زمان پخت بهينه، زمان برشتگي و گشتاور، مدول، سايش، خستگي، سختي و جهندگي بهبود حاصل كنيم. كه با رسيدن به اين خواص مكانيكي بتوانيم شاهد افزايش در توليد قطعاتي با اين مكانيزم در صنعت باشيم. در آزمون رئولوژي نيز افزودن ذرات نانوخاك رس، منجر به رفتار افزايشي ويسكوزيته و مدول برشي شد كه اين نشان دهنده اثر تقويت كنندگي اين نانوذره در مقياس نانو مي باشد.

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

ترموپلاستيك الاستومرها موادي هستند كه بسياري از خواص فيزيكي مكانيكي الاستومرها مانند نرمي جهندگي و انعطاف پذيري را دارند اما روش هاي فرايندي آنها مشابه مواد ترموپلاستيك مي باشد. اين مواد به اختصار TPE ناميده مي شوند و داراي برتري هاي كاربردي زيادي نسبت به الاستومرها هستند الاستومرها براي داشتن خواص بهينه بايستي ولكانيزه شوند. در ولكانيزاسيون ماده توسط گرمادهي تبديل به يك ماده سخت مي شود. اما در ترموپلاستيك الاستومرها يك مذاب فرايند پذير به يك جامد الاستيك تبديل مي شود. اين فرايند برگشت پذير بوده و مي توان با حرارت دادن مجدد اتصالات فيزيكي را از بين برد. اضافه كردن فيلرهايي مانند الياف شيشه، دوده، تالك و كربنات كلسيم به ترموپلاستيك الاستومرها در مقادير بالا (Phr 60 - و 20) باعث افزايش خواصي مثل مدول HDT و پايداري ابعادي شده ولي از طرف ديگر افزايش وزن آميزه مصرف اين مواد را در صنعت خودرو و هوا و فضا محدود مي نمايد. استفاده از نانوكلي به مقدار كم (Phr 5 -و 1 باعث افزايش خواص مذكور شده با اين تفاوت كه وزن محصول توليد شده افزايش چنداني نمي يابد. اين مسئله به دليل ايجاد اتصالات بسيار قوي ما بين صفحات پخش شده با ابعاد نانو و ماتريس پليمر است. در اين مطالعه نانو كامپوزيت ترموپلاستيك الاستومرهايي بر پايه اكريلونيتريل بوتادين رابر NBR و پلي ونيل كلرايد PVC توليد شد كه داراي خواص بسيار عالي در برابر روغن بوده و مي تواند در قطعات داخل موتور خودرو و قطعاتي كه در شرايط مشابه قرار دارند بكار برده شوند. عوامل و شرايط اختلاط آميزه ي نانو كامپوزيتي لاستيك آكريلونيتريل - بوتادين پلي ونيل كلرايد بر روي خواص مكانيكي رنولوژيكي و مورفولوژيكي آميزه ها تاثير گذار است. در اين پروژه براي اولين بار در كشور اثر اين شرايط فرايندي روي خواص آميزه NBR/PVC حاوي 5% خاك رس بررسي شده و بهترين شرايط آن معين گرديده است. آميزه هاي NBR/PVC مختلف در دما، سرعت تيغه ي چرخنده و زمان هاي اختلاف مختلف در مخلوط كن داخلي تهيه شد. اثر اين عوامل بر روي خواص مكانيكي ، مورفولوژي و رئولوژيكي TPE نانو كامپوزيت هاي بر پايه NBR/PVC (با نسبت وزني 70/30 مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه تنها در دماي پايين براي بالا بردن استحكام كششي مدول ذخيره و كاهش شاخص تورم مي توان از افزايش سرعت چرخش تيغه ها و افزايش زمان اختلاط به طور همزمان استفاده كرد.