مروری بر تاثیر سازگارکننده و نانو ذرات برخواص فیزیکی مکانیکی آلیاژ لاستیک‌های استایرن بوتادی‌ان-اکریلونیتریل بوتادی‌ان (SBR/NBR)

نوع مقاله: مقاله مروری

نویسندگان

1 دکترای تخصصی مهندسی پلیمر، استادیار،دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

2 کارشناس ارشد مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

چکیده

هدف از این مقاله بررسی خواص فیزیکی مکانیکی آلیاژ لاستیک‌های استایرن اکریلونیتریل بوتادین/استایرن بوتادین، SBR/NBR، خالص و نیز در حضور سازگارکننده و نانو ذرات رس می‌باشد. یکی از راه‌های تقویت و بهبود خواص لاستیک‌ها آلیاژ‌سازی می باشد که برای ساخت محصول‌های جدید با خواص بهبود یافته، نسبت به هر یک از اجزاء تشکیل‌دهنده استفاده می‌شود. NBR و SBR هر دو از لاستیک‌های پرمصرف هستند که لاستیک NBR، دارای خواص مکانیکی ضعیف‌تری نسبت به SBR بوده و لاستیک SBR دارای مقاومت سایشی بهتر می‌باشد. SBR لاستیکی غیرقطبی، سیرنشده و فاقد شکست ناگهانی است اما NBR قطبی است و استحکام خوبی در مقابل حلال‌‌ها نسبت به SBR دارد. ترکیب خواص این دو کائوچو می‌تواند کاربردهای زیادی در صنعت داشته باشد. اما به دلیل ناسازگاری این دو الاستومر آلیاژ حاصل خواص مکانیکی ضعیفی دارد. مشاهده شده است که افزودن سازگارکننده‌ها، خواص مکانیکی از جمله استحکام کششی، ازدیاد طول تا پارگی را بهبود می‌بخشد. این بهبود خواص را به دلیل افزایش چسبندگی فازها با کاهش انرژی بین سطحی دوفاز لاستیکی دانستند. در این مقاله تاثیر سازگارکننده‌های مختلف بر خواص آلیاژ بررسی شده است. در انتها نیز تاثیر نیز تاثیر نانورس به‌عنوان سازگارکننده و تقویت‌کننده بر خواص مکانیکی آلیاژ بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


 
1- Hisham A, E. Magda, E, T. Salwa H E. (2014) Rubber nanocomposites based on compatibilized NBR/SBR blends using a series of amphiphilic montmorillonites. Journal of Elastomers & Plastics. 46(2) 113–131
2- Monfared, A., Jalali-Arani, A., Mohammadi, (2014) The effect of epoxidized natural rubber and two kinds of organoclay upon molecular interaction, structure and mechanical properties of (styrene-butadiene rubber/acrylonitrile-butadiene rubber/ organoclay) nanocomposites. J. Macromol. Sci. Part B Phys. 53, 918–930
3- Tavakoli, M. (2011) NR/SBR/Organoclay Nanocomposites: Effects of Molecular Interactions Upon the Clay Microstructure and Mechano-Dynamic Properties, Applied Polymer Science. 123, 1853–1864.
4- Brown, J. (1963) Thermodynamics of a rubber band, American Journal of Physics. 31, 397.425
5- Alexandre, M. & Dubois, P. (2000) Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials, Materials Science and Engineering: R: Reports. 28, 1-63.
6- Okada, A. & Usuki, A. (2006) Twenty Years of Polymer‐Clay Nanocomposites, Macromolecular Materials and Engineering. 291, 1449-1476.
7- Utracki, L. A. (2004) Clay-containing polymeric nanocomposites. Volume 1, Rapra technology Publishing.
8- Habeeb Rahiman ,K., Unnikrishnan, G., Sujith, A. & Radhakrishnan, C. (2005) Cure characteristics and mechanical properties of styrene–butadiene rubber/acrylonitrile butadiene rubber, Materials Letters. 59, 633-639.
9- Noriman, N., Ismail, H. & Rashid, A. (2010) Characterization of styrene butadiene rubber/recycled acrylonitrile-butadiene rubber (SBR/NBRr) blends: the effects of epoxidized natural rubber (ENR-50) as a compatibilizer, polymer testing. 29, 200-208.
10- Ramesan, M. T. & Alex, R. (2001) Compatibilization of SBR/NBR blends using chemically modified styrene‐co‐butadiene rubber Part 2. Effect of compatibilizer loading, Polymer international. 50, 1298-1308.
11- S. H. Botros , A. F. Moustafa & S. A. Ibrahim. (2006) Improvement of the Homogeneity of SBR/NBR Blends Using Polyglycidylmethacrylate-g-Butadiene Rubbe. Journal of Applied Polymer Science. 99, 1559–1567.
12- S. H. Botros, A. F. Moustafa & S. A. Ibrahim (2006) Homogeneous Styrene Butadiene/Acrylonitrile Butadiene Rubber Blends, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 45:4, 503-512
13- Darwish, N., Abd El-Aal, N. Abd El-Megeed, A. (2007) Effect of addition of HDPE and LDPE on rheological, mechanical, elastic and compatibility behavior of SBR/NBR rubber blend system, Polymer-Plastics Technology and Engineering. 46, 345-352.
14- Mansour, S. Tawfik, S. Youssef, M. (2002) Unsaturated polyester as compatibilizer for styrene–butadiene (SBR)/acrylonitrile–butadiene (NBR) rubber blends, Journal of applied polymer science. 83, 2314-2321
15- Khalf, A., Nashar, D. E. & Maziad, N. (2010) Effect of grafting cellulose acetate and methylmethacrylate as compatibilizer onto NBR/SBR blends, Materials & Design. 31, 2592-2598.
16- A. Mousa, J. Karger-Kocsis (2001) Rheological and Thermodynamical Behavior of Styrene/Butadiene Rubber-Organoclay Nanocomposites Macromol. Mater. Eng. 286, 260–266
17- Brown, R. and G. Soulagnet, (2001) Microhardness profiles on aged rubber compounds. Polymer Testing. 20(3). 295-303
18- Chun peng, S. Zheng, G. Li, W. Peiyao, L. Guojun, S. Zhenbin, G. Xiaoyu, Y. (2011) Preparation, characterization, and application of NR/SBR/Organoclay nanocomposites in the tire industry. Journal of polymer and science technology. 119, 1185-1194
19- Mohan T., Kuriakose J., Kanny K., (2011) Effect of nanoclay reinforcement on structure,
thermal and mechanical properties of natural rubber–styrene butadine rubber (NR–SBR),
Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 17(2),264-270
20- Sadhu, S. & Bhowmick, A. (2005) Morphology study of rubber based nanocomposites by transmission electron microscopy and atomic force microscopy, Journal of materials science. 40, 1633-1642.
21- Sadhu, S. & Bhowmick, A. K. (2005) Effect of nanoclay on the dynamic mechanical properties of styrene butadiene and acrylonitrile butadiene rubber vulcanizates, Rubber chemistry and technology. 78, 321-335.
22- Essawy, H. & El-Nashar, D. (2004) The use of montmorillonite as a reinforcing and compatibilizing filler for NBR/SBR rubber blend, Polymer testing. 23, 803-807.