نانوکامپوزیت‌های آلیاژ NBR/PVC: ساخت، خواص فیزیکی- مکانیکی و رئولوژیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران

2 استاد گروه لاستیک، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران

3 دانشگاه پیام نور، بخش فنی مهندسی، مهندسی شیمی، گروه پلیمر، تهران

چکیده

در این پژوهش، اثر نانوگرافن و نانو رس بر آلیاژ NBR/PVC با نسبت درصد (30/70) با استفاده از روش اختلاط مذاب مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور تهیه نانوکامپوزیت با عملکرد خوب، پراکندگی یکنواخت نانو ذره ها در بستر آلیاژ NBR/PVC ضروری است، که بر خواص مکانیکی و رئولوژیکی NBR/PVC تأثیر بسزایی دارد. خواص فیزیکی- مکانیکی و رئولوژیکی به دلیل پراکنش خوب نانوذرات و همچنین سازگاری قابل‌قبول NBR/PVC بهبود یافت. همان‌گونه که انتظار می‌رفت، با افزودن نانو ذره‌ها به آلیاژها، گشتاور پخت افزایش یافت. همچنین، زمان برشتگی و زمان پخت بهینه در نانوکامپوزیت‌های حاوی نانوگرافن افزایش قابل‌توجهی نشان داد، درحالی‌که در نانوکامپوزیت‌های تقویت‌شده با نانو رس نتایج عکس دیده شد. در ادامه، در آزمون آسایش از تنش دیده شد که افزایش مقدار نانو ذره‌ها، مدول اولیه را افزایش می‌دهد و سبب کاهش مدول نهایی نمونه‌ها در قبل و بعد از پخت می‌شود. خواص مکانیکی نمونه‌ها شامل استحکام کششی، ازدیاد طول تا شکست، مدول یانگ و سختی با افزایش مقدار نانو افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


 
[1] Luo Z., Jiang J. (2010). Molecular dynamics and dissipative particle dynamics simulations for the miscibility of poly (ethylene oxide)/poly (vinyl chloride) blends. Polymer (Guildf), 51, 291–299.
[2] Deshmukh K., Khatake S. M., Joshi G. M. (2013). Surface properties of graphene oxide reinforced polyvinyl chloride nanocomposites. J. Polym. Res, 20, 1-11.
[3] Stelescu M. D. (2013). Polymer Composites Based on Plasticized PVC and Vulcanized Nitrile Rubber Waste Powder for Irrigation Pipes. ISRN Mater. Sci., 1-5.
[4] Maciel A. V., Machado J. C., Pasa V. M. D. (2013). The effect of temperature on the properties of the NBR/PVC blend exposed to ethanol fuel and different gasolines. Fuel, 113, 679–689.
[5] Li H., Wang L., Gu Zh., Li P., Zhang Ch., Gao L. (2010). Study of NBR/PVC/OMMT nanocomposites prepared by mechanical blending. Iranian Polymer Journal, 19, 39-46.
[6] Liu M., Liu R., Chen W. (2013). Graphene wrapped Cu2O nanocubes: non-enzymatic electrochemical sensors for the detection of glucose and hydrogen peroxide with enhanced stability. Biosens. Bioelectron, 45, 206–212.
[7] Jiang G., Lin Z., Chen C., Zhu L., Chang Q., Wang N. (2011). TiO2 nanoparticles assembled on graphene oxide nanosheets with high photocatalytic activity for removal of pollutants. Carbon N. Y., 49, 2693–2701.
[8] Sadasivuni K. K., Ponnamma D., Thomas S., Grohens Y. (2014). Evolution from graphite to graphene elastomer composites. Prog. Polym. Sci., 39, 749–780.
[9] Gupta R. K., Kennel E., Kim K.J. (2009). Polymer nanocomposites handbook. CRC press, Boca Raton.
[10] Choi D., Kader M. A., Cho B., Huh Y., Nah C. (2005). Vulcanization kinetics of nitrile rubber/layered clay nanocomposites. J. Appl. Polym. Sci., 98, 1688–1696.
[11] Varghese T. V, Kumar H. A., Anitha S., Ratheesh S., Rajeev R. S., Rao V. L. (2013). Reinforcement of acrylonitrile butadiene rubber using pristine few layer graphene and its hybrid fillers. Carbon N. Y., 61, 476–486.