بخشی از مقاله
خلاصه :
گسترش معدن کاری کانهها وانتقال آنها به ابداع تسمه نقاله ها انجامید. واژه صنعتی تسمه نقاله مترادف است با عمل انتقال مواد.این فرآورده ها غالبا در شراط سخت کار میکنند که بازتاب آن در مواد مصرفی که در ساخت آنها کاربرد دارد مشاهده میشود. انتظاراتی که از تسمه نقاله میرود به روش استفاده از آنها بستگی دارد. نیازهای پایه عبارتند از انعطاف پذیری استحکام کششی مقاومت سایشی مقاومت ضربه و پارگی مقاومت در برابر رطوبت مقاومت در برابر روغنها و مواد شیمیای سرویس دهی در طیف وسیع دما اشتعال ناپذیری مقاومت زمانمندی چسبندگی همه قطعات تسمه به هم حداقل تولید الکتریسیته ساکن قیمت معقول وایمنی.
اصلی ترین جزء در ساختمان تسمه نقاله لاستیک میباشد. صنعت لاستیک یکی از قدیمیترین صنایع در جهان به شمار میآید. لاستیکها طبقهای خاص از مواد را تشکیل میدهند که کاربرد گستردهای در صنعت جهت تولید تایرها تسمه نقالهها عایقها درزگیرها و ... دارند.
خواص فرآورده لاستیکی به خصوصیات پایه پلیمری و میزان و نوع سایر افزودنیها - عامل پخت پرکنندهها نرم کنندهها فعال کنندهها عوامل محافظتکننده و ... - در آمیزه وابسته است که در این میان نقش نرمکننده جهت تسهیل فرآیند و ایجاد پایداری حرارتی بسیار تاثیرگذار و مهم میباشد. جهت بهینه سازی فرمولاسیون آمیزه لاستیکی مقاوم به حرارت از پایه پلیمری EPDM و سیستم پخت پراکسیدی استفاده گردید.
چرایی انتخاب EPDM1 بعنوان پایه پلیمری این است که این الاستومر به دلیل داشتن پیوند های دوگانه کم در ساختار خود و از آنجایی که پیوندهای غیر اشباع در شاخه های جانبی قرار دارند و زنجیر اصلی پلیمر کاملا اشباع میباشد از مقاومت در برابر حرارت و عوامل شیمیایی برخوردار است و همچنین از سیستم پخت پراکسیدی بعلت مقاومت حرارتی بیشتر پیوندهای عرضی استفاده گردید.
.1مقدمه :
خواص فرآوردههای لاستیکی نه تنها بستگی به خصوصیات پایه پلیمری دارد بلکه به ویژگی سایر افزودنیها و موادی که با پایه پلیمری مخلوط میشوند تا آمیزه لاستیکی را بسازند وابسته است. پایه پلیمری مهمترین جزء آمیزه لاستیکی به شمار میآید که میتوان آن را به صورت خالص ویا در ترکیب با سایر افزودنیها مورد استفاده قرار داد. پایه پلیمری و مواد افزودنی بایستی به صورتی انتخاب گردند که محصول نهایی خواص مورد نظر را داشته باشد. این افزودنیها موادی از قبیل عامل پخت پرکنندهها کمک فرآیندها - نرم کنندهها - شتاب دهندهها فعال کنندهها عوامل محافظت کننده و غیره را شامل میشوند که در این میان نقش نرم کنندهها در تسهیل فرآیند آمیزه کاری و دستیابی به پایداری حرارتی انکار ناپذیر میباشد.
کمک فرآیندها موادی هستند که برای کاهش گرانروی و افزایش فرآیندپذیری آمیزه بکار میروند. به بیان دیگر کمکفرآیندها آن دسته از موادی هستند که نقش دوگانه تسهیل کردن فرآیند و نرم یا منعطف نمودن محصول نهایی را برعهده دارند به همین خاطر بعضا به آنها واژه نرمکننده نیز اطلاق میگردد. در مصرف کمک فرآیندها باید از کاربرد انواعی که دارای درجه غیر اشباعیت بالا هستند پرهیز شود زیرا این دسته از مواد باعث تاخیر در پخت آمیزه میشوند. اگر کمکفرآیند - نرمساز - انتخاب شده با کشپار پایه سازگاری نداشته باشد از آمیزه خارج شده و باعث افت در خواص فیزیکی و مکانیکی میگردد. نرمکنندهها را به دو دسته عمده شیمیایی و فیزیکی تقسیم بندی میکنند.
کمک فرآیندها و نرمسازها باعث نرمی آمیزههای پخت نشده میشوند. آنها همچنین قابلیت ارتجاعی خوب و کاهش سختی آمیزه پخت نشده را باعث میشوند. خصوصیات فیزیکی نرمسازها تاثیر مهمی روی خواص آمیزه دارد به عنوان نمونه یک نرمکننده با نقطه جوش کم در ضمن فرآیند تبخیر شده و تاثیر خود را از دست میدهد. همچنین گرانروی نرمساز بر روی سختی نمونه پخت شده تاثیر دارد.
EPDM به دلیل داشتن پیوندهای دوگانه کم در ساختار خود و از آنجایی که پیوندهای غیر اشباع در شاخه های جانبی قرار دارند و زنجیر اصلی پلیمر کاملا اشباع میباشد از مقاومت خوبی در برابر حرارت و عوامل شیمیایی برخوردار است. پس از انتخاب الاستومر پایه تصمیمگیری در مورد سیستم پخت مهمترین مرحله آمیزهکاری است. از آنجا که تعداد پیوندهای دوگانه در EPDM بسیار کم است عمدتا از سیستم پخت پراکسیدی برای ایجاد پیوندهای عرضی استفاده میشود. در حقیقت برای ایجاد پایداری حرارتی و ذاتی اتصالات عرضی جهت آمیزههای مقاوم به حرارت از سیستم پخت پراکسیدی استفاده میگردد. در مقام مقایسه با سیستم پخت گوگردی که برای الاستومرهای غیراشباع به کار میرود پختهای پراکسیدی مقاومت حرارتی بهتر ارائه میدهند.
لاستیک EPDM به علت سیر نشدگی خیلی کم نباید با کمک فرآیندهای واکنش پذیر ترکیب شود چرا که این مواد بر فرآیند پخت آنها تاثیر میگذارند. این کائوچو در مقادیر زیاد پرکننده قابلیت پذیرش روغن فراوان را دارد. روغن های نوع آروماتیک به علت کاهش خواص مکانیکی در پختهای پراکسیدی سازگاری ندارند. روغنهای پارافینی در بین انواع روغنها برای پخت پراکسیدی EPDM مطلوبتر میباشند.
برای ایجاد پایداری حرارتی و مقاومت در برابر فساد ناشی از حرارت بایستی از مقاوم کنندههای زمانمندی استفاده گردد. این مواد در حقیقت عمر آمیزه و محصول ساخته شده را افزایش میدهند.
.2 مواد تجهیزات و روشها :
در اینجا به بیان مواد اولیه مصرفی بهمراه مشخصات آنها تجهیزات و روشهای استاندارد جهت آمیزهکاری و همچنین وسایل و روشهای استاندارد جهت آزمونهای مورد نظر میپردازیم.
.1-2 مواد اولیه مصرفی :
جدول - 1 مواد اولیه مصرف شده جهت ساخت آمیزههای لاستیکی به همراه مشخصات آنها
توضیحات
از یک نوع کائوچو EPDM حاوی تکپار سوم از نوع ENB با نام تجاری KEP270 ساخت شرکت Recarrollکره جنوبی با درصد وزنی دی ان % 4/5±1 استفاده گردیده است.
این ماده با نام تجاری ICASON DCP از تولید کننده - شرکت بازرگانی - Tianjin و از کشور China - Mainland - با درصد خلوص حداقل %99 تهیه شده است.
از دوده نوع N550 با قطر متوسط 47 nm و ساختمان 120 - Cm3 DBP/100gr - تولید شده در شرکت کربن ایران استفاده شده است.
از روغن بهران تایر840 با دانسیته 900 Kg/cm3 که یک روغن فرآیندی با پایه پارافینیکی مناسب جهت صنایع لاستیک سازی می باشد استفاده گردید.
از پارافین واکس ریز و بلورین با گرید - 39-2 - تولید شرکت نفت بهران استفاده گردیده است.
Dispergator FL از شرکت Kettlize Chemie و به فرم گرانولی و با دانسیته 1.13 gr/cm3 تهیه و مورد استفاده قرار گرفت.
از پودر گوگرد صنعتی تولیدی شرکت تابان پودر واقع در اصفهان استفاده گردیده است.
از اکسید روی کد 9960 با خلوص حداقل 99/6% تولید شرکت سپید اکسید شکوهیه استفاده گردید
از اسید استئاریک نوع Rubber grade در شکل پودر تهیه شده از شرکت Landzhou کشور چین و باخلوص 99% در ساخت نمونهها استفاده شد.
ازمقاومکننده زمانمندیIPPD 1 تحت برند Dusantox®IPPD ساخت شرکت Duslo استفاده گردید.
ضد اکسنده TMQ و از نوع High grade از شرکت Xinxiang Yellow River Fine Chemical
کشور چین با درصد خلوص حداقل 98% مورد مصرف قرار گرفت.
رزین کومارون گرید G-90 تهیه شده از شرکت ORIENTAL SIAM مورد استفاده قرار گرفت
