بررسی همبستگی میان ویژگی شارش‌شناسی و فیزیکی–مکانیکی آمیزه‌ لاستیکی برپایه لاستیک طبیعی با مقدار لیپید موجود در لاستیک طبیعی با طیف‌سنجی ATR-FTIR

محورهای موضوعی : شیمی کاربردی

زهره اصغری برزگر ¹ , سعید تقوایی گنجعلی ² , مرسده ملک زاده ³ , فرشته مطیعی ⁴

1 - دانشجوی دکتری شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران.
2 - استاد تمام شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران
3 - استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران.
4 - استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1399/09/01 تاریخ پذیرش : 1399/11/14 تاریخ انتشار : 1400/09/01

کلید واژه: لاستیک طبیعی, لیپید, طیف‌سنجی ATR-FTIR, ویژگی پخت, ویژگی فیزیکی-مکانیکی,

چکیده مقاله :

در این کار پژوهشی همبستگی میان ویژگی پخت و ویژگی فیزیکی-مکانیکی آمیزه‌های لاستیکی برپایه لاستیک طبیعی (NR) با مقدار لیپید طبیعی موجود در آن‌ها با روش ساده، سریع و غیرتخریبی طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه-بازتاب کلی تضعیف شده (ATR-FTIR) بررسی شده است. نتیجه ها نشان داد که همبستگی مناسبی میان ویژگی پخت و برخی ویژگی فیزیکی-مکانیکی آمیزه‌های لاستیکی برپایه لاستیک طبیعی با مقدار لیپید موجود در آن‌ها وجود دارد. همچنین، برای ارزیابی مدل‌های به دست آمده از کائوچوی طبیعی SMR20 JU ‌به‌عنوان پایه کشپاری آمیزه لاستیکی برای مطالعه موردی استفاده شد. نتیجه ها نشان داد که مقدار خطای به دست آمده با استفاده از معادله های همبستگی زمان برشتگی (Ts2)، زمان پخت بهینه (T’c90)، گران روی مونی و سختی کمتر از 5 % است و نتیجه ها قابل قبول است. در مورد سرعت پخت (CRI) و خستگی خطای به دست آمده کمتر از 30 % است و نتیجه ها بسته به نوع فرایند قابل قبول است. مدل‌های همبستگی به دست آمده از روش طیف‌سنجی ATR-FTIR می‌توانند به عنوان روش ساده، سریع و غیرتخریبی با قابلیت تکرارپذیری بالا برای پیش‌بینی ویژگی پخت و برخی ویژگی فیزیکی-مکانیکی آمیزه لاستیکی به کارگرفته شود.

چکیده انگلیسی:

In this study correlation between rheological and some physico-mechanical properties of rubber compound based on Natural Rubber (NR) with NR’s lipid content was investigated by simple, fast and non distractive attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy. The results demonstrated that NR’s lipid content had satisfactory correlation with rheological and some physico-mechanical properties of rubber compound based on NR. Also for evaluation of obtained models SMR 20 JU-based rubber compound was selected as case study. The results showed that Ts2, T’c90, viscosity and hardness can be predict by error lower than 5% and the results were acceptable. About CRI and fatigue can be predicted by error lower than 30% and the results might be acceptable, but it depends on the process type. Obtained modeling techniques by ATR-FTIR data can be used as simple, fast and non distractive method with good repeatability for predicting of rheological and physico-mechanical properties of rubber compound based on NR.

منابع و مأخذ:

[1] Liengprayoon, S.; Bonfils, F.; Sainte‐Beuve, J.; Sriroth, K.; Dubreucq, E.; Vaysse, L.; Eur. J. Lipid Sci.Technol. 110, 563- 569, 2008.

[2] Liengprayoon, S.; Chaiyut, J.; Sriroth, K.; Bonfils, F; Sainte-Beuve, J.; Dubreucq, E.; Vaysse, L.; Eur. J. Lipid Sci.Tech. 115, 1021-1031, 2013.

[3] Rodphukdeekul, S.; Liengprayoon, S.; Santisopasri, V.; Sriroth, K.; Bonfils, F; Dubreucq, E; Vaysee, L; Kasetsart J.; Nat. Sci. 42, 306- 314, 2008.

[4] Kawahara, S.; Kakubo, T.; Sakdapipanich, J.T.; Isono, Y.; Tanaka Y.; Polymer 41, 7483–7488, 2000.

[5] Hasma, H.; Subramaniam, S.; J Nat Rubber Res. 1, 30–40, 1986.

[6] Rolere, S.; Bottier, C.; Vaysse, L.; Sainte-Beuve, J.; Bonfils, F; Express. Polym. Lett. 10(5), 408–419, 2016.

[7] Rolere, S.; Cartault, M.; Sainte-Beuve, J.; Bonfils, F.; Polym. Test. 61, 378-385, 2017.

[8] Rolere, S.; Liengprayoon, S.; Vaysse, L.; Sainte-Beuve, J.; Bonfils, F.; Polym. Test. 43, 83- 93, 2015.

[9] Altman, R.F.A.; Ind. Eng. Chem. 40(2), 241-249, 1948.

[10] Smitthipong, W.; Tantatherdtam, R.; Rungsanthie, K.; Suwanruji, P.; Sriroth, K.; Radabutra, S.; Thanawan, S.; Vallet, M.; Nardin, M.; Mougin, K.; Chollakup, R.; Adv. Matter. Res. 844, 345-348, 2014.

[11] Musigamart, N.; Ph.D. Thesis, University of Montpellier SupAgro, Montpellier, France, 2015.

[12] Siriwong S.; Rungvichaniwat, A.; Klinpituksa, P.; Musa, K.H.; Abdullah, A.; Glo.; Adv. Res. J. Agri. Sci. 70(2), 053-063, 2018.

[13] Kawahara, S.; Tanaka, Y.; J. Polym. Sci. Pol. Phys. 33, 753-758, 1995.

[14] Monadjemi, S.M.A.; McMahan, C.; Cornish, K.; J. Res. Updates Polym. Sci. 5, 87-96, 2016.

[15] Liengprayoon, S.; Ph.D. Thesis, University of Montpellier SupAgro, Montpellier, France, 2008.

[16] Salomez, M.; Subileau, M.; Intapun, J; Bonfils, F.; Sainte-Beuve, J.; Vaysse, L.; Dubreucq, E.; J. Appl. Microbiol. 117, 921-929, 2014.

[17] Amnuaypornsrl, S.; Nimpalboon, A.; Sakdapipanich, J.; KGK Marz. 88-92, 2009.

[18] Nimpaiboon, A.; Amnuaypornsri, S.; Sakdapipanich, J.; Polym. Test. 32, 1135–1144, 2013.

[19] Amnuaypornsri, S.; Toki, S.; Hsiao, B.S.; Sakdapipanich, J.; Polymer. 53, 3325-3330, 2012.

[20] Nimpaiboon, A.; Sakdapipanich, J.; Polym. Test. 32, 1408–1416, 2013.

[21] Ramirez-Cadavid, D.A.; Cornish, K.; Michel Jr, F.C.; Ind. Crop. Prod. 107, 624-640, 2017.

[22] Le, H.H.; Abhijeet, S.; Ilisch, S.; Klehm, J.; Henning, S.; Beiner, M.; Sarkawi, S.S.; Dierkes, W.; Das, A.; Fischer, D.; Stöckelhuber, K. W.; Wiessner. S.; Khatiwada, S.P.; Adhikari, R.; Pham, T.; Heinrich, G.; Radusch, H.J.; Polymer. 55, 4738- 4747, 2014.

[23] Amnuaypornsri, S.; Sakdapipanich, J.; Toki, S.; Hsiao B.S.; Rubber Chem. Technol. 81, 753-766, 2008.  

[24] Lee, Y.S.; Lee, W.K.; Cho, S.; Kim, I.; Ha, C.; J. Anal. Appl. Pyrol. 78, 85-94, 2007.  

[25] Taghvaei-Ganjali, S.; Motiee, F.; Fotoohi, F.; Rubber Chem. Technol. 81, 297-317, 2008.

[26] Motiee, F.; Taghvaei-Ganjali, S.; Malekzadeh, M.; Int. J. Ind. Chem. 4, 1-8, 2013.

[27] Asghari-Barzegar, Z.; Taghvaei-Ganjali, S.; Malekzadeh, M.; Motiee, F.; Rubber Chem. Technol. 94(1), 108-120, 2020.

[28] Grange, J.; PhD thesis, Universite de Bordeaux, Bordeaux, France, 2018.

[29] Morton, M.; “Rubber Technology”, Third edition, Springer, Dordrecht, Netherlands, 1999.

[30] Toki, S.; Hsiao, B.S.; Amnuaypornsri, S.; Sakdapipanich, J.; Polymer. 50, 2142–2148, 2009.  

[31] Vaysse, L.; Bonfils, F.; Sainte-Beuve, J.; Cartault, M.; “Natural rubber” in: Matyjaszewski K.; Moller M. (Eds.); “Polymer science: a comprehensive reference”, Elsevier, Netherlands, 281-293, 2012.