بررسي عوامل موثر بر خواص مكانيكي، مورفولوژي و رئولوژيكي نانوكامپوزيت لاستيك سيليكون/EPDM/خاك رس

دكتري

آميزههاي لاستيك سيليكون (SR) و اتيلن پروپيلين دي ان مونومر (EPDM) به دليل اختلاف قطبيت دو لاستيك، امتزاجناپذير هستند. در اين پژوهش نانوكامپوزيتهايSR/EPDM/ نانورس حاوي phr 10، 20 و 30 EPDM و phr 3، 6 و 9 نانورس، به روش اختلاط مذاب با استفاده از غلطك تهيه شد و نمونهها با phr 1 DCP پخت شدند. اثر سازگاركنندگي افزايش نانورس و سازگاركننده EPDM-g-MA به آميزه با بررسي خواص ويسكوالاستيك و مورفولوژي نانوكامپوزيت‌ها مورد تحقيق قرار گرفت. رفتار پخت نمونهها نشان داد كه نرخ ولكانيزاسيون و چگالي اتصالات عرضي آميزهها با افزايش ميزان SR افزايش يافت. مطالعات مورفولوژيكي توسط آناليزهاي XRD، SEM و EDX صورت گرفت و نتايج حاصل از آنها نشان داد كه نانوذرات تمايل دارند كه در فاز پراكنده EPDM به صورت بيننشين و ورقه شده، توزيع شوند و در نتيجه موجب افزايش سختي و الاستيسيته اين فاز در نانوكامپوزيت ميشود اما در SR تمايل به آگلومره شدن وجود دارد. خواص كششي نمونهها انطباق خوبي ميان نتايج تجربي و مدل ماكسول و كلوين-ويت در زمانهاي اوليه آزمايش (5/1 ثانيه) براي تمام آميزهها نشان داد. انطباق خوب خواص كششي بر اساس مدل ماكسول و دادههاي تجربي مربوط به توزيع خوب نانورس در آميزه است. بهره‌گيري از مدل‌هاي رئولوژيكي مانند Cole-Cole، Han plot و van-Gurp توزيع خوب و ساختار يكنواخت نانوكامپوزيتهاي بر پايه EPDM را نشان داد اما بر طبق مطالعات رئولوژيكي نانورس توزيع يكنواخت و برهمكنش خوبي در SRنشان نداد و بهترين توزيع در نانوكامپوزيتها در حضور سازگاركننده به دست آمد. بر اساس مشاهدات به دست آمده از بررسي مورفولوژي نانوكامپوزيتها و همچنين مدل پليرن كه از دادههاي رئولوژيكي و مورفولوژيكي استفاده ميكند، مشخص شد كه با افزودن رس به آميزه كشش سطحي از mN/m 34/0 به mN/m 06/0 كاهش پيدا ميكند و كمترين كشش سطحي براي نانوكامپوزيت حاوي رس و سازگاركننده برابر با mN/m 04/0 به دست آمد. كلمات كليدي: SR، EPDM، نانورس، خواص رئولوژيكي، مورفولوژي، مدل ماكسول

191131

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمد كرابي

مهندسي مواد

دكتر عليرضا خاوندي - دكتر سيد محمد علي بوترابي