بررسی مقایسه‌ای اثر مقدار پروتئین موجود در کائوچوی طبیعی به‌دست‌آمده از روش کجلدال و طیف سنجی FTIR بر ویژگی‌های کششی آمیزه‌های لاستیکی بر پایه این کائوچو
محورهای موضوعی : شیمی کاربردیمعصومه صادقی 1 , مرسده ملک زاده 2 , سعید تقوایی گنجه علی 3 , فرشته مطیعی 4
1 - دانشجوی دکترا شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استاد شیمی آلی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4 - استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: پروتئین, کائوچوی طبیعی, روش کجلدال, طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR), ویژگی‌های کششی,
چکیده مقاله :
پروتئین یکی از ترکیب های غیرلاستیکی موجود در کائوچوی طبیعی است که تاثیرات مهمی بر روی ویژگی آن دارد. در این مطالعه، بررسی مقایسه ای اثر مقدار پروتئینِ کائوچوی طبیعی، به دست آمده از دو روش کجلدال و طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه بر ویژگی کششی آمیزه های لاستیکی انجام و مدل های همبستگی درجه دو به دست آمد. این مدل ها برای پیش بینی ویژگی های کششی آمیزه های لاستیکی بر پایه کائوچوی طبیعی به کار رفت. نتیجه ها نشان داد که روش طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، موفقیت بیشتری در پیشگویی ویژگی ها دارد. مقادیر استحکام کششی و مدول 100 % با خطای کمتر از 10 % و ازدیاد طول در نقطه پارگی و مدول 300 % نیز با خطای کمتر از 25 % با به کارگیری مدل ها به دست آمد. این رویکرد جدید، امکان پیش بینی ویژگی های کششی آمیزه های لاستیکی را پیش از تهیه آمیزه و با مصرف مقدار کمی از کائوچوی طبیعی و با روش سریع و غیرمخرب امکان پذیر می سازد.
Protein is one of the non elastomeric constituents in natural rubber that has important effects on its properties. In this work, a comparative study on the effect of the natural rubber protein content that was obtained by two Kjeldahl and Fourier transform infrared spectroscopy methods considered on the tensile properties of rubber compounds and second order correlation models were obtained. These models were used to predict the tensile properties of natural rubber based compounds. The results showed that the Fourier transform infrared spectroscopy method is more successful for prediction of the properties. Tensile strength and modulus 100% were predicted by less than 10% error, elongation at break and modulus 300% were also estimated by less than 25% error. This new approach makes it possible to predict the tensile properties of rubber compounds before preparing,, by consuming a small amount of natural rubber and using a fast and non destructive technique.
[1] Pinizzotto, S.; Multi-year expert meeting on commodities and development, Geneva, Switzerland, 8-9 February 2021.
[2] Kampan, P.; Asian Soc. Sci. 14(1), 169-182, 2018.
[3] Venkatachalam, P.; Geetha, N.; Sangeetha, P.; Thulaseedharan, A.; Afr. J. Biotechnol. 12 (12), 1297-1310, 2013.
[4] Claramma, N.M.; PhD Thesis, The Cochin University of Science and Technology. Kottayam, India, 1997.
[5] Mark, J.E.; Erman, B.; Eirich, F.R.; "The science and technology of rubber", 3rd ed., Elsevier Academic Press, United States of America, 2005.
[6] Roslim, R.; Hashim, M.Y.A.; Augurio. P.T.; J. Eng. Sci. 8, 15–27, 2012.
[7] Berthelot, K.; Peruch, F.; Lecomte, S.; Biochimie. 1-35, 2016.
[8] Kongkaew, C.; Intiya, W.; Loykulnant, S.; Sae-oui, P.; Pruffen und Messen Testing and Measuring KGK, 37–41, 2017.
[9] Zhou, Y.; Kosugi, K.; Yamamoto, Y.; Kawahara, S.; Polym. Adv. Technol. 28, 159-165, 2017.
[10] Sarkawi, S.S; Dierkes, W.K.; Noordermeer, J.W.M.; Eur. Polym. J. 49, 3199–209, 2013.
[11] Morton, M.; "Rubber Technology", 3rd ed., Kluwer Academic Publisher, Netherlands, 1999.
[12] Smitthipong, W.; Tantatherdtam, R.; Rungsanthie, K.; Suwanruji, K.; Sriroth, K.; Radabutra, S.; Thanawan, S.; Vallet, M.; Nardin, M.; Mougin, K.; Chollakup, R.; Adv. Matter. Res. 844, 345-348, 2014.
[13] Maznah, K.S.; Baharin, A.; Hanafi, I.; Polym. Test. 27, 823-826, 2008.
[14] Hofmann, W.; "Rubber technology handbook", Carl Hanser Verlag; Germany; 1989.
[15] Lhamo, D.; McMahan, C.; Rubber Chem. Technol. 90, 387-404, 2017.
[16] Tuampoemsab, S.; Sakdapipanich, J.; KGK-Kaut. Gummi. 12, 678-684, 2007.
[17] Montha, S.; Suwandittakul, P.; Poonsrisawat, A.; Oungeun, P.; Kongkaew, C.; Adv. Mater. Sci. Eng. 5, 1-6, 2016.
[18] Vasudevan, D.; Vaidyanathan, K.; “Textbook of Biochemistry”, Jaypee Brothers Medical Pub., India, 2016.
[19] ASTM D 3533-05, “Annual Book of ASTM Standards”, ASTM International, USA, 2005.
[20] ISO 1656, “ISO international standards”, Switzerland, 2014.
[21] Qi, N.L.; Li, P.W.; Zeng, X.H.; Huang, H.H.; Yang, Z.M.; Gong, X.; Adv. Matter. Res. 815, 722–726, 2013.
[22] Loadman, M.J.R.; “Analysis of Rubber and Rubber-like Polymers”, 4th ed., Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 1998.
[23] Kalapat, N.; Watthanachote, L.; Nipithakul, T.; Kasetsart J. Nat. Sci. 43, 319–325, 2009.
[24] ASTM D 5712-15. “Annual Book of ASTM Standards”, ASTM International, USA, 2020.
[25] Tomazic-Jezie, V.J.; Lucas, A.D.; Lamanna, A.; Stratmeyer, M.E.; Toxicol. Methods. 9, 153–164, 1999.
[26] Rolere, S.; Liengprayoon, S.; Vaysse, L.; Sainte-Beuve, J.; Bonfils, F.; Polym. Test. 43, 83–93, 2015.
[27] Xu, L.; Huang, C.; Luo, M.; Qu, W.; Liu, H.; Gu, Z.; Jing. L.; Huang, G.; Zheng, J.; RSC Adv. 5, 91742-91750, 2015.
[28] Colom, X.; Anwar, F.; Formela, J.; Canavate, J.; Polym. Test. 52, 200–208, 2016.
[29] Wei, Y.; Zhang, H.; Wu, L.; Jin, L.; Liao, S.; MOJ. Polym. Sci. 1, 197–199, 2017.
[30] DeButts, B.L.; Hanzly, L.E.; Barone, J.R.; J. Appl. Polym. Sci. 135, 46026 (1-10), 2018.
[31] Manaila, E.; Stelescu, M.D.; Gabriela, C.; Int. J. Mol. Sci. 19, 2862–2880, 2018.
[32] Grange, J.; Ph.D. Thesis, Universite de Bordeaux, Bordeaux, France, 2018.
[33] Sadeghi, M.; Malekzadeh, M.; Taghvaei-Ganjali, S.; Motiee, F.; J. Indian Chem. Soc. 98, 1-12, 2021.
[34] Huang, C.; Zhang, J.; Cai, X.; Huang, G.; Wu, J.; J. Polym. Res. 27(158), 2–11, 2020.
[35] Whitford, D.; "Proteins: Structure and Function", John Wiley & sons Ltd., UK, 2005.
[36] Motiee, F.; Taghvaei-Ganjali, S.; Malekzadeh, M.; Int. J. Ind. Chem. 4, 16-22, 2013.
_||_