اثرات گوگردهای محلول و پلیمری بر پخت آمیزه های لاستیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدرس دانشگاه بیرجند

2 شرکت کویر تایر - واحد تکنولوژی

3 دانشگاه بیرجند - دانشکده علوم - گروه شیمی

10.22034/irm.2022.303078.1145

چکیده

برای ایجاد یک شبکه سه‌بعد از پیوندهای عرضی در آمیزه‌های لاستیکی ، ولکانش گوگردی متداول ترین روش است. پایدارترین شکل گوگرد در شرایط محیطی رومبیک است که بصورت حلقه هشت‌تائی بوده و با عنوان گوگرد محلول شناخته می شود و قبلا از آن برای ولکانش آمیزه‌های لاستیکی استفاده می‌شد. این ماده می تواند به سطح آمیزه مهاجرت کند و باعث مشکلاتی شود. برای رفع این مشکلات گوگرد پلیمری جایگزین آن شده است. در این تحقیق اثرمقدار گوگرد محلول و همچنین گوگرد پلیمری بر نمودارهای رئومتری در دو دما بررسی، و با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که افزایش مقدار گوگرد زمان پیش پخت را کوتاه کرده و تفاوت بین کمینه و بیشینه مقدار گشتاور را زیاد می‌کند علاوه بر این گوگرد پلیمری کارایی بالاتری داشته و خصوصیات نمودار رئومتری آن مشابه آمیزه هایی با مقدار گوگرد بالاتر است علاوه بر این مشخص شد که اثرات دما بر نمودار‌های رئومتری در هر دونوع گوگرد مشابه هم می باشد. این نمودارها با کمک معادله ریاضی شبیه سازی شده و پارامترمربوط به آن در هر حالت بکمک برازش محاسبه گشت.

کلیدواژه‌ها


  1.  

    1. Ciesielski, An introduction to rubber technology. iSmithers Rapra publishing, 1999.
    2. Koczorowska, B. Jurkowska, and B. Jurkowski, "Studies of sulfur behavior in rubber compounds," Journal of applied polymer science, vol. 69, no. 8, pp. 1531-1536, 1998.
    3. Jurkowski and B. Jurkowska, "On the mechanism of sulfur behavior in rubber compounds," Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics, vol. 37, no. 2, pp. 135-142, 1998.
    4. Muroga et al., "New evaluation method for the curing degree of rubber and its nanocomposites using ATR-FTIR spectroscopy," Polymer Testing, vol. 93, p. 106993, 2021.
    5. A. Kader and C. Nah, "Influence of clay on the vulcanization kinetics of fluoroelastomer nanocomposites," Polymer, vol. 45, no. 7, pp. 2237-2247, 2004.
    6. Terada, K. KOGE, K. Komaguchi, S. Hayakawa, and H. Tsutsumi, "Thermal stability change of insoluble sulfur by heat treatment and its mechanism study," Analytical Sciences, p. 19SAP05, 2019.
    7. Cataldo, "A study on the structure and properties of polymeric sulfur," Die Angewandte Makromolekulare Chemie: Applied Macromolecular Chemistry and Physics, vol. 249, no. 1, pp. 137-149, 1997.
    8. Shahrampour and A. Motavalizadehkakhky, "The effects of sulfur curing systems (insoluble-rhombic) on physical and thermal properties of the matrix polymeric of styrene butadiene rubber," Petroleum Chemistry, vol. 57, no. 8, pp. 700-704, 2017.
    9. Shahrampour, "Comparison of Sulfur Curing Systems (Insoluble-Rhombic) on Physical and Thermal Properties of the Matrix Polymeric of Styrene-Butadiene Rubber and Natural Rubber," Petroleum Chemistry, vol. 58, no. 8, pp. 721-726, 2018.
    10. Saleesung, D. Reichert, K. Saalwächter, and C. Sirisinha, "Correlation of crosslink densities using solid state NMR and conventional techniques in peroxide-crosslinked EPDM rubber," Polymer, vol. 56, pp. 309-317, 2015.
    11. J. Flory, "Molecular Theory of Rubber Elasticity," Polymer Journal, Regular Article vol. 17, p. 1, 01/15/online 1985.
    12. A. Yasir, M. H. Al Maamori, and H. M. Ali, "Effect of carbon black types on curing behavior of natural rubber," European Journal of Advances in Engineering and Technology, vol. 2, no. 5, pp. 77-80, 2015.
    13. Ghosh, S. Katare, P. Patkar, J. M. Caruthers, V. Venkatasubramanian, and K. A. Walker, "Sulfur vulcanization of natural rubber for benzothiazole accelerated formulations: from reaction mechanisms to a rational kinetic model," Rubber chemistry and technology, vol. 76, no. 3, pp. 592-693, 2003.
    14. Ding and A. Leonov, "A kinetic model for sulfur accelerated vulcanization of a natural rubber compound," Journal of applied polymer science, vol. 61, no. 3, pp. 455-463, 1996.
    15. Milani and F. Milani, "Kinetic finite element model to optimize sulfur vulcanization: Application to extruded epdm weather‐strips," Polymer Engineering & Science, vol. 53, no. 2, pp. 353-369, 2013.
    16. Isayev and J. Deng, "Nonisothermal vulcanization of rubber compounds," Rubber Chemistry and Technology, vol. 61, no. 2, pp. 340-361, 1988.
    17. Rafei, M. Ghoreishy, and G. Naderi, "Development of an advanced computer simulation technique for the modeling of rubber curing process," Computational Materials Science, vol. 47, no. 2, pp. 539-547, 2009.