بخشی از مقاله

چکیده

آمیزههای نانوکامپوزیتی پخت شده بر پایه لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر، لاستیک استیرن بوتادی ان و نانوذرات گرافیت به منظور بررسی اثر ترکیب درصدهای گوناگون نانو گرافیت 0 - ، 0/1 ، 1، - 1/5 بر خواص پختی و مورفولوژی به روش ترکیبی تهیه شدند. برای بررسی خواص پختی، آزمون رئومتری و برای بررسی مورفولوژی، آزمون الکترون میکروسکوپ روبشی انجام گرفتند. افزایش درصد نانو ذرات در ماتریس، خواص پختی بهبود میدهد. همچنین با افزودن نانوذره در ماتریس پلیمری، اختلاط فازهای لاستیکی در یکدیگر افزایش مییابد.

کلمات کلیدی: نانوذرات گرافیت، لاستیک استیرن بوتادی ان، اتیلن پروپیلن دی ان مونومر، نانوکامپوزیت، خواص پختی، مورفولوژی

-1 مقدمه

بهبود خواص از طریق تغییرات در ساختار بین مولکولی الاستومرها که صرفا شامل مخلوط کردن دو الاستومر با یکدیگر است که بسیار ساده تر بوده و نیاز به روش های پلیمریزاسیون خاصی ندارد. این مخلوط ها از نظر اقتصادی نیز بسیار مورد توجه می باشند، زیرا در مقایسه با سنتز کوپلیمری جدید بسیار ارزان تر تمام میشونداصولاً. آلیاژهای الاستومری بدو دسته عمده تقسیم میگردند:

-1 آلیاژهای الاستومری امتزاج پذیر

-2 آلیاژهای الاستومری امتزاج ناپذیر نوع اول آلیاژها مربوط به مخلوط الاستومرهایی است که ساختار شیمیایی مشابه دارند، لیکن ترکیب درصد

مواد در زنجیره اصلی آنها متفاوت بوده و یا جرم مولکولی متفاوت دارند. مثلاً می توان آلیاژ هایی از کوپلیمرهای اتیلن-پروپیلن با ترکیب درصدهای مختلف را نام برد که یکی از اجزاء آلیاژ دارای درصد زیاد اتیلن در زنجیر بوده و نیمه بلوری است و جزء دیگر آلیاژ شامل درصد پایینی اتیلن در زنجیر بوده و در نتیجه آمورف است. این آلیاژ به علت حضور کوپلیمر نیمه بلوری، استحکام کششی زیادی داشته و جزء آمورف آلیاژ نیز باعث حفظ خواص آلیاژ در دماهای پایین می گردد. از نظر تئوری آلیاژ های با ماهیت شیمیایی مختلف - آلیاژ های امتزاج ناپذیر - تنوع خواص وسیع تری نسبت به آلیاژ های الاستومری امتزاج پذیر دارند.ترکیب الاستومرهای امتزاج ناپذیر به علت تفاوت ذاتی اجزاء آلیاژ و همچنین تفاوت در میزان تقویت و پخت اجزاء، منجر به تنوع خواص می گردد. آلیاژ های الاستومری امتزاج پذیر عمدتاً از الاستومرها با پارامتر حلالیت مشابه تشکیل گردیده اند و همانگونه که قبلاً اشاره گردید، این آلیاژها از مخلوط کردن الاستومرهای کوپلیمری نظیر EPDM و SBR با ترکیب های ریزساختار و جرم مولکولی متفاوت تشکیل می گردند.[1]

مثلاً در کوپلیمرهای استایرن-بوتادین با ترکیب درصدهای مختلف از استایرن، می توان خصوصیات استحکام مولکولی را به نمایش گذارد که بعلت حضور اجزاء با درصد زیاد استایرن Tg - بالا - و درصد پایین استایرن Tg - پایین - است. از سوی دیگر، خواص شیمیایی متفاوت ناشی از اختلاف در نحوه توزیع و نوع مکان های اتصالات عرضی در الاستومرها است. بعنوان مثال در EPDM مذکور در فوق می توان با توزیع متفاوت مونومر دی ان، دو شبکه و ولکانیزاسیون متمایز مخلوط در هم ایجا کرد و یا در SBR با تغییر نحوه قرار گرفتن کانفیگوراسیون های 1و4 و 1و2 بوتادین در زنجیر، می توان اینگونه شبکه های متمایز را ایجاد کرد. در آینده، پیشرفت در زمینه تولید آلیاژهای الاستومری امتزاج پذیر از طریق خواص الاستومر با جایگزینکردن یک مونومر هم خانواده با مونومر موجود در الاستومر - مثلاً استفاده از اکتن به جای پروپیلن در - EPDM صورت خواهد گرفت. اینگونه تغییرات در ماهیت مونومرهای سازنده، گستره خواص الاستومرها2 را بسیار وسیع تر می کند. آلیاژهای الاستومری امتزاج پذیر کاربردهای وسیعی دارند؛ لیکن این آلیاژها از نظر ساختاری چندان شناخته شده نیستند و آنالیز این آلیاژها، به خصوص بعد از پخت بسیار مشکل است.

Dvelly و [2] Baver هم پخت بودن آلیاژ BR-CIIR را با استفاده از مخلوطی از شتاب دهنده های مختلف در سیستم پخت گوگردی بهبود بخشیدند. این سیستم های پخت بطور جداگانه به الاستومرها اضافه شده و سپس آلیاژها تهیه گردیدند. مهاجرت سیستم های پخت در آلیاژهای دو تایی NR،BR و SBR توسط De وBhomick [3] مورد مطالعه قرار گرفت. سرعت های پخت بترتیب بالا کاهش می یابد و در آلیاژ دو تایی NR وSBR زیادترین نرخ مهاجرت سیستم پخت مشاهده گردید. حالت نهائی الاستومر پخت شده و تعیین میزان دانسیته اتصالات عرضی از نکات مهم در آلیاژهای الاستومری است. روش های مختلفی جهت تعینن دانسیته اتصالات عرضی بکار می رود.

گاهاً پرکننده ها نیز می توانند به امتزاج پذیری الاستومرها کمک نمایندمواد،. حدوداً 70 درصد از رشد ناخالص جوامع صنعتی را در یک یا چند زمینه تشکیل می دهند. از این رو، رویکرد به مواد جدید برای اقتصاد کشورها ضروری به نظر می رسد. در این راستا نانو تکنولوژی فرایند تولید انواع نامحدودی از مواد جدید را به شیوه های گوناگون فراهم می کند و بدین ترتیب به موادی که اندازه ساختار بنیادی آنها در مقیاس نانو متری طراحی شده است، نانو مواد می گوییم. گرافیت ساختار لایه لایه شبیه به لایه های سیلیکات با نسبت ابعاد بسیار بالا در حالت لایه لایه نشان میدهد.یکی از قوی ترین مواد بر واحد وزن است وخواص چندگانه منحصر بفردی مانند هدایت الکتریکی بالا، هدایت حرارتی بالا و قابلیت روان کنندگی دارد. این به خوبی مشخص است که پراکندگی گرافیت در ماتریس پلیمری نقش مهمی در کارایی کامپوزیت بازی میکند. گرافیت بدلیل نرمی بسیار، به عنوان ماده "روان ساز" بکار گرفته می شود. قابلیت عبور الکتریسیته و تحمل بالای شوک های حرارتی موجب آن گردیده که این کالای راهبردی در تولید مداد، رنگ دانه الکترود، مصارف الکترونیک، نسوزها، تهیه گریس و پوشش ماسه ها بصورت حلال در ریخته گری و... کاربرد داشته باشد. [4 ]

-2 مواد و روش تحقیق

-2-1 مواد

لاستیک EPDM با گرید KEP270 از کشور کره، لاستیک SBR با گرید 1502 از پتروشیمی بندر امام، گرافیت به کار رفته از Merk آلمان و سیستم پخت از جمله گوگرد از شرکت شیمی کار و D، DM و TMTD از کشور چین تهیه شدند. ویژگی لاستیکهای استفاده شده در جدول 1 آورده شده است.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید