تهیه و به کارگیری مشتق کالیکس‌آرن بستر‌سازی شده بر سیلیکا برای کاهش گرما‌اندوزی آمیزه‌های لاستیکی مورداستفاده در رویه تایر

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 12، دوره 16، شماره 2، شهریور 1401، صفحه 117-127   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2022.1945168.1987

نویسندگان

سیده نازنین سادات منصوری¹؛ سعید تقوایی گنجه علی^{* 2}؛ رضا زادمرد³

¹دانشجوی دکترای شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران

²استاد شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران

³استاد شیمی آلی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

چکیده

       در این پژوهش، ابتدا کلروسولفونیل کالیکس‌[٤]‌آرن بستر‌سازی ­شده بر سیلیکا (SS-CSC[4]A) تهیه شد و سپس اثر آن به­ عنوان عامل کمک‌ ‌فرایند بر کاهش گرما‌اندوزی در آمیزه‌ رویه‌ تایر خودرو سواری بررسی شد. بدین منظور، آمیزه شاهد بر پایه دو کائوچویSBR  و PBR به همراه سایر اجزای آمیزه‌کاری در نظر گرفته شد. سپس پنج آمیزه‌ دیگر تهیه‌ شدند که در آن­‌ها از رزین‌هایC5 ،G90 ،SP1068 ، پاراترشیوبوتیل فنل و SS-CSC[4]A به­عنوان عامل­های کمک­فرایند استفاده شد. ساختار SS-CSC[4]A با روش‌های تجزیه عنصری، طیف ­سنجی ATR-FTIR، تجزیه وزن‌سنجی گرمایی (TGA) و طیف­سنجی ²⁹Si-NMR بررسی و شناسایی شد. آزمون‌های کلاسیک فناوری لاستیک شامل آزمون شارش­سنجی، آزمون کشش و آنالیز گرمایی مکانیکی و دینامیکی (DMTA) انجام شد. نتیجه ­های به ­دست­آمده از آزمون DMTA حاکی از کاهش مقدار ضریب اتلاف آمیزه‌ حاوی SS-CSC[4]A در دمای C° 90 در مقایسه با سایر آمیزه‌ها است، که نشانگر کاهش گرما‌اندوزی در این آمیزه است. بنابر‌این، می‌توان نتیجه گرفت که تایر‌های حاوی SS-CSC[4]A به دلیل دارابودن گرما‌اندوزی پایین‌‌تر، مصرف سوخت کمتری را نیز خواهند داشت.

کلیدواژه‌ها

کالیکس‌آرن؛ حرارت‌اندوزی؛ آنالیز حرارتی مکانیکی و دینامیکی؛ آمیزه رویه تایر؛ لاستیک

مراجع

[1] Liu, L.; Ramakrishna, S.; “An Introduction to Circular Economy”, Springer Nature, Berlin, 2021.

[2] Huang, R.; Pan, Q.; Chen, Z.; Feng, K.; Applied Sciences 10(13), 4478, 2020.

[3] Jeon, K.; Yoo, Y.; Lee, J.; Jung, D.; Lim, S.; Park, S.; World Electric Vehicle Journal 7, 414-419, 2015.

[4] Hirata, Y.; Kondo, H.; Ozawa, Y., “Natural rubber (NR) for the tyre industry”, Elsevier, Woodhead Publishing, 325-352, 2014.

[5] Muraki, T.; Ishikawa, Y.; U.S. Patent 5,500,482, 1996.

[6] Rao, G. V.; Mouli, S.C.; Boddeti, N.K.; Int. J. Eng. Technol. 2, 87-92, 2010.

[7] Masand N.B.; India Rub Tech Expo, Mysore, India 90, 2004.

[8] Kim, K.J.; VanderKooi, J.; ACS, Rubber Division, 2001.

[9] Rodgers, B.; Waddell, W.; “The science of rubber compounding” in: “Science and Technology of Rubber (Third Edition)”, 401-454, Academic Press, U.S., 2005.

[10] Gutsche, C.D.; Accounts of Chemical Research 16, 161-170, 1983.

[11] Shinkai, S.; Pure and Applied Chemistry 59, 425-430, 1987.

[12] Peczuh, M.W.; Hamilton, A.D.; Chemical Reviews 100, 2479-2494, 2000.

[13] Yin, H.; Hamilton, A.D.; Angewandte Chemie International Edition 44, 4130-4163, 2005.

[14] Taghvaei-Ganjali, S.; Zadmard, R.; Supramolecular Chemistry 20, 527-530, 2008.

[15] Shinkai, S.; Tetrahedron 49, 8933-8968, 1993.

[16] Servati, Z.; Saber-Tehrani, M.; Taghvaei-Ganjali, S.; Zadmard, R.; Journal of Porous Materials 25, 1463-1474, 2018.

[17] Mohamadi, H.; Motiee, F.; Taghvaei-Ganjali, S.; Saber-Tehrani, M.; Acta Chimica Slovenica 68, 128-136, 2021.

[18] Pekachaki, H.M.; Taghvaei-Ganjali, S.; Motiee, F.; Saber-Tehrani, M.; Rubber Chemistry and Technology 92, 467-480, 2019.

[19] Li, H.; Zhong, Y.; Wu, W.; Zhang, L.; Lai, X.; Zeng, X.; Journal of Applied Polymer Science 134, 45144, 2017.

[20] Taghvaei-Ganjali, S.; Zadmard, R.; Saber-Tehrani, M.; Applied surface science 258, 5925-5932, 2012.

[21] Gutsche, C.D.; Iqbal, M.; Organic Syntheses 68, 234-234, 2003.

[22] Coquière, D.; Cadeau, H.; Rondelez, Y.; Giorgi, M.; Reinaud, O.; The Journal of Organic Chemistry 71, 4059-4065, 2006.

[23] Radi, S.; Attayibat, A.; Ramdani, A.; Bacquet, M.; European Polymer Journal 44, 3163-3168, 2008.

[24] Tabakci, M.; Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 61, 53-60, 2008.

[25] Huang, H.; Zhao, C.; Ji, Y.; Nie, R.; Zhou, P.; Zhang, H.; Journal of Hazardous Materials 178, 680-685, 2010.

[26] Tian, R.; Sun, J.; Zhang, H.; Ye, M.; Xie, C.; Dong, J.; Hu, J.; Ma, D.; Bao, X.; Zou, H.; Electrophoresis 27, 742-748, 2006.

[27] Suzuki, T.M.; Nakamura, T.; Sudo, E.; Akimoto, Y.; Yano, K.; Microporous and Mesoporous Materials 111, 350-358, 2008.

[28] Healy, L.O.; Owens, V.P.; O'Mahony, T.; Srijaranai, S.; Holmes, J.D.; Glennon, J.D.; Fischer, G.; Albert, K.; Analytical Chemistry 75, 5860-5869, 2003.

[29] Sindorf, D.W.; Maciel, G.E.; Journal of the American Chemical Society 105, 3767-3776, 1983.

[30] Vansant, E.F.; Van Der Voort, P.; Vrancken, K.C.; ''Characterization and Chemical Modification of the Silica Surface'', Elsevier, 1995.

[31] Hua, J.; Liu, K.; Wang, Z.; Geng, J.; Wang, X.; Journal of Applied Polymer Science 135, 45975, 2018.

[32] Sirisinha, C.; Sae‐oui, P.; Suchiva, K.; Thaptong, P.; Journal of Applied Polymer Science 137, 48696, 2020.

[33] Liu, X.; Zhao, S.; Zhang, X.; Li, X.; Bai, Y.; Polymer 55, 1964-1976, 2014.

[34] Roshanaei, H.; Khodkar, F.; Alimardani, M.; Iranian Polymer Journal 29, 901-909, 2020.

[35] Ahmadi-Shooli, S.; Tavakoli, M.; Journal of Macromolecular Science, Part B 58, 619-633, 2019.