تولید و بررسی نانو خواص کامپوزیتهای برپایه لاستیک طبیعی/ لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر و نانو ذرات اصلاح شده خاک رس

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

عبدالمجید علیپور ¹ (مربی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زرقان، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، زرقان، ایران)
قاسم نادری ² (دانشیار، پژوهشکده فرآیند، گروه لاستیک، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1394/09/26 تاریخ پذیرش : 1394/09/26 تاریخ انتشار : 1392/04/01

کلید واژه: خواص مکانیکی, نانو کامپوزیت, نانو ذرات اصلاح شده خاک رس, لاستیک طبیعی, اتیلن پروپیلن دی ان مونومر,

چکیده مقاله :

آمیزه های نانو کامپوزیتی پخت شده بر پایه لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر (EPDM)، لاستیک طبیعی (NR) و نانو ذرات اصلاح شده خاک رس (Cloisite 15A) بمنظور بررسی اثر ترکیب درصدهای گوناگون نانو خاک رس (0، 1، 3، 5 و 7 درصد وزنی) و هم‌چنین اثر ترکیب درصدهای گوناگون ماتریس الاستومری (NR/EPDM) (0/100، 25/75، 50/50، 75/25، 100/0) بر ریز ساختار و خواص مکانیکی به وسیله غلتک آزمایشگاهی (mill) تهیه شدند. بمنظور ارزیابی مقدار بین لایه ای شدن یا ورقه ای شدن لایه های سیلیکاتی از آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. نانو کامپوزیت بوجود آمده ترکیبی از ساختار لایه لایه و ورقه ورقه دارد. این پدیده با مشاهده مستقیم ریز ساختار به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نیز تایید گردید. هم‌چنین، خواص مکانیکی، مانایی فشار و اعوجاج گرمایی آمیزه‌های تهیه شده با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس بهبود یافت. افزایش درصد لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر در ماتریس، مقاومت کششی و استحکام پارگی را کاهش، ولی مقاومت فشاری، مدول و مقاومت در برابر مانایی فشار را افزایش می دهد. از سوی دیگر، افزودن نانو ذرات خاک رس به آمیزه ها و افزایش درصد لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر باعث افزایش مقاومت در برابر زمان دهی (aging) آمیزه‌ها می‌گردد.  

منابع و مأخذ:

1- S.H. Botros, “Preparation andcharacteristics of NR/EPDM rubber blends”,

Polym Plast Technol Eng, Vol 41, pp. 341-359, 2002.

2- A. K. Ghosh, S. C. Debnath, N. Naskar, andD. K. Basu, “NR-EPDM covulcanization: Anovel approach”, J Appl Polym Sci, Vol 81,pp. 800-808, 2001.

3- A. Alipour, G. Naderi, G.R. Bakhshandeh,H.V. Alic, and S. Shokoohi, "ElastomerNanocomposites based on

NR/EPDM/Organoclay: Morphology andProperties", Int. Polym. Proc., Vol 26, pp. 48-55, 2011.

4- A. Alipour, G. Naderi, G.R. Bakhshandehand S. Shokoohi." Microstructure andRheological Properties of NR/EPDMNanocomposites: Effect of Composition", IranRubber Magazine, Vol 62, pp. 26-34, 2011.

5- A. Alipour," Fabrication andCharcterization of Nanostructured PolymerComposites Prepared by Melt Compounding",

Journal of Bioscience, Biochemistry andBioinformatics, Vol 2, pp.79-84, 2012. 

6- M. Arroyo , M.A. Lo´pez-Manchado, and B.Herrero, "Organo-montmorillonite assubstitute of carbon black in natural rubbercompounds" Polymer, Vol 44, pp. 2447–245,2003.

 7- M.A. Lo´pez-Manchado, M. Arroyo and B.Herrero, “Organoclay–natural rubbernanocomposites synthesized by mechanicaland solution mixing methods”, Polym Int, Vol53, pp. 1766–1772, 2004.

8- T.G. Gopakumar, J. A, Lee, M.Kontopoulou, and J. S. Parent, “Influence ofclay exfoliation on the physical properties ofmontmorillonite/polyethylene composites”,Polymer, Vol 43, 5483-5490, 2002.

9- F. Kataldo, "Preparation and Properties ofNanostructured Rubber Composites withMontmorillonite", Macromol. Symp, Vol 247,pp. 67–77, 2007.

10- S. Jalham and J. Ibrahim Maita, "Testingand evaluation of rubberbase compositesreinforced with silica sand, Journal ofcomposite materials", vol. 40, No. 23, pp2099-2112, 2006.

11- A. Usuki, A. Tukigase,and M. Kato"Preparation and prop- erties of EPDM–clay

hybrids", Polymer, Vol 43, pp. 2185–. 2189 ,2002.

12- M. Arroyo, M.A. Lo´pez-Manchado, andB. Herrero, " Organo-montmorillonite assubstitute of carbon black in natural rubbercompounds" , Polymer, Vol 44, pp. 2447–2455, 2003.

13- H. Graf, " Blend of EPDM and SBR usingan EPDM of different origin as acompatibilizer", U.S. Pat, 6,800,691, 2004.

14- ع. یزدانی "تولید کامپوزیت های نانوساختار آلومینیوم-کاربید بور به روش اتصال تجمعی نورد" مجله مواد نوین، جلد.1390بهار، 3شماره، 23 - 32 ص ،1