بهبود ویژگی‌های فیزیکی- مکانیکی آمیزه‌ی SBR/NR با افزودن ذره‌های نانو

Abstract

آمیزه‌ی نانو کامپوزیت بر پایه‌ی کائوچوی طبیعی، بوتادی‌ان استایرن بوتادی‌ان NR/SBR در ترکیب درصدهای گوناگون 5/4، 5 و phr 5/6 نانو خاک رُس تهیه شد. اثر ترکیب درصدهای گوناگون نانو خاک رُس بر روی ویژگی‌های مکانیکی و دینامیکی، مورفولوژی (ریخت‌شناسی) و رئولوژیکی (علم جریان و تغییر شکل ماده) موردمطالعه قرار گرفت. از دستگاه رئومتر برای بررسی زمان پخت (t90) و زمان ایمنی (t5) آمیزه استفاده شد. نتیجه‌های به‌دست‌آمده توسط آزمون رئومتر نشان داد که با افزایش درصد ذره‌های نانو خاک رُس، زمان پخت و زمان ایمنی کاهش پیدا می‌کند که این کاهش برای آمیزه‌ی NR/SBR، 40 درصد است.<br />این اثر با توجه به روش اصلاح نانو ذره که با فسفات آمونیوم اصلاح‌شده، به‌خوبی قابل‌توجیه و بیان است و نشان می‌دهد ترکیب فسفاته در واکنش پخت شرکت کرده و نقش شتاب‌دهندگی داشته است. نتیجه‌های به‌دست‌آمده از آزمون کشش، بیان‌گر باز شدن لایه‌های سیلیکاتی از هم و نفوذ زنجیره‌ها در میان لایه‌های سیلیکاتی‌ست. نتیجه‌های این آزمون نشان می‌دهد که با اضافه کردن phr 5 نانو ذره، مقدار مدول در آمیزه‌ی NR/SBR افزایش دو برابری داشته است. علت این پدیده را می‌توان به سطح تماس بیشتر و برهم‌کنش بهتر نانو ذره‌های خاک رُس با بستر ماتریس نسبت داد. هم‌چنین سایر آزمون‌های ویژگی‌های فیزیکی- مکانیکی مانند مانایی فشار و سختی نیز نشان می‌دهد که نانو ذره، با توجه به سطح تماس زیاد خود، برهم‌کنش بسیار خوبی با پلیمر داشته است. در آزمون مانایی فشار، افزایش مانایی فشار حدود 50 درصدی در آمیزه‌ی NR/SBR دیده شد. در آزمون سختی دیده شد که با افزایش نانو ذره، ابتدا میزان سختی افزایش و سپس کاهش یافت. تأیید ساخت نانو کامپوزیت با آزمون XRD بررسی شد.