بررسی تجربی ویژگی‌های مکانیکی، رئولوژیکی و سایش نانوکامپوزیت‌های کائوچوی طبیعی/ نانو رُس، تهیه شده با روش اختلاط مذاب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

2 عضو هیئت علمی/دانشگاه صنعتی امیرکبیر دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ

3 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

چکیده

در این پژوهش تهیه و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت کائوچوی طبیعی/ نانو رُس در حضور سازگارکننده‌ی مالیئکه مورد بررسی قرار گرفته است. آمیزه‌ها توسط مخلوط‌کن داخلی و غلتک آزمایشگاهی تهیه شده است. آزمون رئومتری روی نمونه‌ها نشان داد که حضور سازگارکننده سبب افزایش اختلاف گشتاور پخت و هم‌چنین کاهش زمان پخت می‌شود. اندازه‌گیری مقدار پیوندهای عرضی در نمونه‌ها و بررسی ویژگی‌های مکانیکی، سایش، رفتار رئولوژیکی و ریخت‌شناسی نمونه‌ها بیان‌گر آن بود که استفاده از 8 پارت سازگارکننده منجر به بهینه شدن ویژگی‌ها می‌شود. در واقع سازگارکننده از راه قرار گرفتن در سطح مشترک ماتریس و صفحه‌های نانورس موجب بهبود چسبندگی بین سطحی شده و از این طریق و هم‌چنین به‌دلیل افزایش چگالی پیوندهای عرضی، این تغییرها را سبب می‌شود.

کلیدواژه‌ها


1. Hakim, R.N, and Ismail, H., Cure characteristics, tensile properties and morphology of natural rubber/organoclay nanocomposites: effect of maleated natural rubber, Polym-Plast. Technol. 48: 910-918, 2009.
2. Tavakoli, M., Katbab, A. A., and Nazockdast, H., Effectiveness of maleic anhydride grafted EPDM rubber (EPDM-g-MAH) as compatibilizer in NR/organoclay nanocomposites prepared by melt compounding, J. Macromol. Sci. Phys., 50, 1270-1284, 2011.
3. Teh P. L., Mohd Ishak Z. A., Hashim A. S., Kocsis J. K., Ishiaku U. S., “Physical Properties of Natural Rubber/Organoclay Nanocomposites Compatibilized with Epoxidized Natural Rubber”, J. Appl. Polym. Sci., 100, 1083-1092, 2006.
4. Doğan, M., Oral, D. D., Yılmaz, B., Savu, M., Karahan, S., Bayramlı, E., Physical properties and cure characteristics of natural rubber/nanoclay composites with two different compatibilizers, J. App. Sci., 121, 1530-1535, 2011.
5. Nematollahi, M., Jalali-Arani, A., Golzar, K., Studying the Effect of Compatibilizer on Structure and Mechanical Properties of the Nanocomposites Based on Natural Rubber/Nanoclay. Iranian Rubber Magazine, 73, 11-20, 2014.
6. Varghese S., Kocsis J. K., “Natural rubber-based nanocomposites by latex compounding with layered silicates”, Polym., 44, 4921-4927, 2003.
7. Zheng H., Zhang Y., Peng Z., Zhang Y., “Influence of clay modification on the structure and mechanical properties of EPDM/montmorillonite nanocomposites”, Polym. Testing., 23, 217-223, 2004.
8. Chattopadhyay P. K., Basuli U., Chattopadhyay S., “Studies on Novel Dual Filler Based Epoxidized Natural Rubber Nanocomposite”, Polym. Composites., DOI 10.1002/pc.20866, 2010.
9. Alex R., Nah C., “Preparation and Characterization of Organoclay-Rubber Nanocomposites via a New Route with Skim Natural Rubber Latex”, J. Appl. Polym. Sci., 102, 3277-3285, 2006.
10. Cataldo F., “Preparation and Properties of Nanostructured Rubber Composites with Montmorillonite”, Macromol. Symp., 247, 67-77, 2007.
11. Das A., Jurk R., Stockelhuber K. W., Heinrich G., “Effect of Vulcanization Ingredients on the Intercalation-Exfoliation Process of Layered Silicate in an Acrylonitrile Butadiene Rubber Matrix”, Macromol. Mater. Eng., 293, 479-490, 2008.
12. Kim M. S., Kim G. H., Chowdhury S. R., “Polybutadiene Rubber/Organoclay Nanocomposites: Effect of Organoclay With Various Modifier Concentrations on the Vulcanization Behavior and Mechanical Properties”, Polym. Eng. Sci., DOI 10.1002/pen.20709, 2007.
13. Madhusoodanan K. N., Varghese S., “Technological and Processing Properties of Natural Rubber Layered Silicate-Nanocomposites by Melt Intercalation Process”, J. Appl. Polym. Sci., 102, 2537-2543, 2006.
14. Sahoo N. G., Das C. K., “Nanofiller as Vulcanizing Aid for Styrene-Butadiene Elastomer”, Macromol. Res., 10, 369-372, 2002.
15. Mousa A., Kocsis J. K., “Rheological and Thermodynamical Behavior of Styrene/ Butadiene Rubber-Organoclay Nanocomposites”, Macromol. Mater. Eng., 4, 286-292, 2001.
16. Lu Y. L., Li Z., Mao L. X., Li Y., Wu Y. P., Liang Y. R., Zhang L. Q., “Impact of Curing Temperature on Microstructures and Properties of Isobutylene–Isoprene Rubber/Clay Nanocomposites”, J. Appl. Polym. Sci., 110, 1034-1042, 2008.
17. Lu Y. L., Li Z., Yu Z. Z., Tian M., Zhang L. Q., Mai Y. W., “Microstructure and properties of highly filled rubber/clay nanocomposites prepared by melt blending”, Compos. Sci. Technol., 67, 2903-2913, 2007.
18. Tabsan N., Wirasate S., Suchiva K., “Abrasion behavior of layered silicate reinforced natural rubber”, Wear, 269, 394-404, 2010.
19. Potiyaraj P., Ngamsurat S., Poklong W., “Mechanical Properties of Montmorillonite-filled Natural Rubbers Compatibilized by Epoxidized Natural Rubbers”, Adv. Mater. Res., 488, 93-97, 2012.