دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
مهندسی پلیمر-پلیمر

عنوان :
مقایسه روش های سنتی و جدید برای افزایش خواص مکانیکی NR/BR
استاد راهنما :
دکتر غلامرضا بخشنده

نگارش:
منصور زارعی

چکیده :
آمیزه نانو کامپوزیت الاستومر بر پایه کائوچوی طبیعی ، بوتا دی ان واستایرن بوتادی ان
(NR/BR/SBR) درترکیب درصد های مختلف نانو خاک رس تهیه شد . اثر ترکیب درصدهای مختلف
نانو خاک رس (% ۱ ، ۳، ۵ ، ۷ ، ۱۰ ) ، برروی خواص مکانیکی و دینامیکی ، مورفولوژی و رئولوژیکی
مورد مطالعه قرار گرفت . از دستگاه رئومتر جهت بررسی زمان پخت (t90) و زمان ایمنی (t5)آمیزه و از
دستگاه های TEM ،SEM ،XRD و RPA جهت بررسی مورفولوژی و رئولوژیکی آمیزه های نانو
کامپوزیتی استفاده شد. نتایج بدست آمده توسط آزمون رئومتر نشان داد با افزایش درصد ذرات نانوخاک
رس زمان پخت و زمان ایمنی آمیزه کاهش پیدا می کند. نتایج بدست آمده از آزمون پراکنش اشعه
ایکس (XRD) بیانگر باز شدن لایه های سیلیکاتی از هم و نفوذ زنجیره ها در میان لایه های سیلیکاتی
می باشد، که با آزمون های SEM و TEM این امر قابل توجیه می باشد. آزمون RPA ،افزایش مدول
الاستیک(׳G) و ویسکوزیته (η*) را با افزایش نانو ذرات خاک رس نشان می دهد. تجزیه گرمایی
مکانیکی دینامیکی (DMTA) کاهش ضریب اتلاف (tan δ) را نشان داد. علت این پدیده ها را می توان
به سطح تماس بیشتر و برهم کنش بهتر نانو ذرات خاک رس با بستر ماتریس و افزایش دانسیته اتصالات
عرضی نسبت داد.
مقدمه:
یکی از مواد نانومتری که کاربردهای تجاری گسترده ای در صنعت لاستیک پیدا کرده است و اکنون
شرکت های بزرگ لاستیک سازی بطور گسترده ای از آن در محصولات خود استفاده می کنند، ذرات
نانومتری خاک رس است که با افزودن آن به لاستیک خواص آن بطور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا می
کند که از جمله می توان به این موارد اشاره کرد : افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش، افزایش
استحکام مکانیکی، افزایش مقاومت گرمایی، کاهش قابلیت اشتعال ،بهبود بخشیدن اعوجاج گرمایی.
استفاده از نانو ذرات خاک رس نیز بر عوامل زیر می تواند تأثیر داشته باشد:
افزایش دمای اشتعال لاستیک : تهیه نانوکامپوزیت الاستومرها از جمله SBR مقاوم، به عنوان مواد
پایه در لاستیک سبب بهبود برخی خواص از جمله افزایش دمای اشتعال و استحکام مکانیکی بالامی شود
و دلیل اصلی آن حذف مقدار زیادی از دوده است.
کاهش وزن لاستیک : تهیه و بهینه سازی نانوکامپوزیت الاستومرها با وزن کم از طریق جایگزین کردن
این مواد با دوده در لاستیک ، امکان حذف درصد قابل توجهی دوده توسط درصد بسیار کم از نانوفیلر
وجود دارد. بطوریکه افزودن حدود ۳ تا ۵ درصد نانوفیلر می تواند استحکام مکانیکی معادل ۴۰ تا ۴۵
درصد دوده را ایجاد کند. بنابراین با افزودن ۳ تا ۵ درصد نانوفیلر به لاستیک، وزن آن به مقدار قابل
توجهی کاهش می یابد.

قطعات لاستیکی خودرو : نانوکامپوزیت الاستومرها می تواند به عنوان یک ماده پرمصرف در صنایع

ساخت و تولید قطعات خوردو بکار رود. از ویژگی های این مواد، بالا بودن مدول بالا، پایداری ابعاد، وزن
کم و مقاومت سایشی بالا می باشد. استفاده از نانو ذرات خاک رس در الاستومر های BR ،NR و SBR
که در قسمت های مختلف تایر استفاده می شود، میتواند تغیرات چشمگیری را در خواص آنها ایجاد کند.
سبت وزن تایر به عمر آن : با افزودن میزان مصرف یکی از نانوفیلرها می توان مصرف دوده را پایین
آورد. به عبارت دیگر اگر وزن تایر کم شود، عمر لاستیک افزایش می یابد. بنابراین جهت بالا بردن
عمرلاستیک کافی است با افزودن یک سری مواد نانومتری به لاستیک عمر آن را افزایش داد.
تعداد صفحه :65