تأثیر مقدار نانورس و پرتوالکترونی بر مقاومت سایشی نانوکامپوزیت ولکانیزه شده بر پایه آلیاژ لاستیک طبیعی/لاستیک استایرن بوتادین/دوده

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 2، دوره 8، شماره 4، اسفند 1393، صفحه 13-23   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

محمدرحیم کشاورزی^{* 1}؛ میترا توکلی²

¹کارشناس ارشد مهندسی صنایع پلیمر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

²استادیار مهندسی صنایع پلیمر، گروه مهندسی شیمی و پلیمر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

به‌طور کلی، از عوامل مهم تأثیر گذار بر مقاومت سایشی ترد تایرها، نوع تقویت‌کننده و سامانه پخت است. در این پژوهش، از مخلوط نانورس و دوده برای تقویت کنندگی آمیزه و هم‌چنین، دو نوع سامانه پخت گوگردی و پرتو الکترونی استفاده شده است. با توجه به نیاز به مقدار کم نانورس در برای تقویت کنندگی و استفاده از پرتو الکترونی برای پیوند‌های عرضی در لاستیک‌ها، آمیزه‌های لاستیکی برپایه لاستیک طبیعی (NR) و لاستیک استایرن بوتادین (SBR) به نسبت 70 به 30 و phr 25 دوده، حاوی 4% و 7% وزنی نانورس اصلاح شده به روش اختلاط مذاب و سامانه پخت گوگردی معمولی تهیه شد. هم‌چنین برای بررسی تأثیر پرتو الکترونی بر ویژگی‌های نمونه‌های تهیه شده، از دزهای پرتو دهی 100، 150 و KGy 200 استفاده شد. هم‌چنین نمونه‌هایی بر پایه آلیاژ لاستیکی فوق حاوی phr 35 و 50 دوده و بدون نانورس برای مقایسه تهیه شد. با استفاده از آزمون سایش، تأثیر مقدار نانورس و پرتودهی بر مقدار سایش نمونه‌های تهیه ‌شده مورد مطالعه قرار گرفت. دیگر ویژگی‌های نمونه‌ها مانند سختی و درصد جهندگی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه‌های به‌دست آمده نشان داد که با افزودن نانورس به مقدار 4% و 7% مقدار سایش کاهش می‌یابد ولی ویژگی‌های آمیزه حاوی 4% وزنی نانورس بهتر از آمیزه حاوی 7% وزنی نانو‌رس است. هم‌چنین، با افزایش مقدار در پرتودهی، مقاومت سایشی و سختی افزایش و جهندگی کاهش می‌یابد که می‌تواند به‌دلیل کاهش پیوندهای پلی و دی سولفایدی و افزایش پیوندهای منوسولفایدی، کربن-کربن و چگالی پیوند‌های عرضی باشد. نتیجه‌های آزمون ATR-IR و تورم، این نتیجه‌ها را تایید کرد.

کلیدواژه‌ها

لاستیک طبیعی؛ لاستیک استایرن بوتادین؛ مقاومت سایشی؛ نانورس؛ پرتو الکترونی؛ دوده

مراجع

[1] Utracki, L.; Favis, B.; "Polymer alloys and blends," Handbook of Polymer Science and Technology, Marcel Dekker, Inc., New York, pp. 121-201, 1989.

[2] Tvakoli, M.; Keshavarzi, M.R.; Iranian Rubber magazine, 18, 33-41, 2014.

[3] Keshavarzi, M.R.; Tvakoli, M.; "Role of compatibilizer and nano clay content on the abrasion resistance of a nano composite based NR/SBR/CB," presented at the National conference on nanotechnology in science and engineering, Malayer university, 1393.

[4] Datta, S.K.; Chaki, T.K.; Bhowmick, A.K.; Advanced Polymer Processing Operations, 157-186, 1998.

[5] Bradley, R.; Radiation technology handbook: M. Dekker, 1984.

[6] Hafezi, M.K.; Nouri, S.; Ziaei, F.; Azim, H.R.; J. Elastomers and Plastics, 39, 151-163, 2007.

[7] امیری، ا.؛ "بررسی تاثیر نوع و چگالی پیوند‌های عرضی برویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی آمیزه های لاستیکی," سومین همایش ملی لاستیک ایران، 168، 1378.

[8] Chakraborty, S.K.; Sabharwal, S.; Das, P.K.; Sarma, K.S.; Manjula, A.; J. Applied Polymer Science, 122, 3227-3236, 2011.

[9] J.W.; Shen, Shipeng .Du, Yishi .Li, Ning .Zhang, Liqun .Yang, Yusheng .Liu, Li, Radiation Physics and Chemistry, 92, 99-104, 2013.

[10] Manshaie, R.N.K.; Jahanbani, S.; Veshare, S.; Rezaei-Abadchi, M.; Radiation Physics and

Chemistry, 80, 100-106, 2011.

[11] Evstratov, V.; Reznikovski, M.; Smirnova, L.; Sakhhinovabi, N.; "The mechanism of wear of tread rubbers," Abrasion of Rubber, Maclaren, London, pp. 45-63, 1967.

[12] Fukahori, Y.; Yamazaki, H.; Wear, 171, 195-202, 1994.

[13] Fukahori, Y.; Yamazaki, H.; Wear, 178, 109-116, 1994.

[14] Gent, A.; Rubber chemistry and technology, 62, 750-756, 1989.

[15] Gent, A.; Pulford, C.; J. Applied Polymer Science, 28, 943-960, 1983.

[16] Marzocca, A.; J. European Polymer, 43, 2682-2689, 2007.

[17] Flory, P.J.; Rehner Jr, J.; J. Chemical Physics, 11, 521-526, 1943.

[18] Chenal, J.M.; Gauthier, C.; Chazeau, L.; Guy, L.; Bomal, Y.; Polymer, 48, 6893-6901, 2007.

[19] توکلی، م.؛

 

"NR/SBR/ بررسی عوامل موثر بر ریز ساختار، ولکانیزاسیون و ویژگی‌های مکانیکی- دینامیکی نانو کامپوزیت های بر پایه نانورس اصلاح شده"، مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1390.

[20] محمد، ا.؛ "سایش قطعات لاستیکی : برهم کنش بار دینامیکی و گرمااندوزی"، دانشکده مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، 1376.

[21] Brown, R.; Soulagnet, G.; Polymer Testing, 20, 295-303, 2001.

[22] یاسمن، م.؛ " هیبرید شده با دوده حاوی مورفولوژی اکسفولیت و اینتر کتالیت؛ مقاومت عبوری نسب به گازEPDM/MMT/EPDM.MAHتهیه نانو کامپوزیت "، مهندسی پلیمر، ذانشگاه صنعتی امیر کبیر، 1385.

[23] Ahmadi, M.; Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 21, 339-346, 2008.

[24] Vijayabaskar,V.C.; Francis Rene; Bhowmick,; Anil, K.; Rubber Chemistry and Technology, 77, 624, 2004.

[25] Wang, Q.; Wang, F.; Cheng, K.; Radiation Physics and Chemistry, 78, 1001-1005, 2009.

[26] Krumbein, W.; J, Geology, 482-520, 1941.

[27] Porter, M.; Rubber chemistry and technology, 40, 866-882, 1967.

[28] Rattanasom, N.; Chaikumpollert, O.; J. Applied Polymer Science, 90, 1793-1796, 2003.