اثر شرايط اختلاط بر خواص فيزيکي و مکانيکي آميزه هاي نانوکامپوزيتي بر پايه NBR/PVC/Nanoclay

اسمي زاده الناز; نادري قاسم; قريشي ميرحميدرضا; بخشنده غلامرضا

مشخصات مقاله

عنوان نشریه:

علوم و تكنولوژي پليمر (فارسي) : مهر و آبان 1389 , دوره 23 , شماره 4 (پياپي 108) ; از صفحه 293 تا صفحه 304 .

عنوان مقاله:

اثر شرايط اختلاط بر خواص فيزيکي و مکانيکي آميزه هاي نانوکامپوزيتي بر پايه NBR/PVC/Nanoclay

نویسندگان:

اسمي زاده الناز, نادري قاسم, قريشي ميرحميدرضا*, بخشنده غلامرضا

آدرس:

* تهران، پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران

چکیده:

خواص مکانيکي، ريولوژيکي و شکل شناسي آميزه نانوکامپوزيتي لاستيک آکريلونيتريل – بوتادي ان (NBR) – پلي - وينيل کلريد (PVC) - کلويزيت 30B (Cloisite 30B) تابع شرايط اختلاط آن از جمله دماي اختلاط، سرعت تيغه چرخنده و زمان اختلاط است. در اين طرح، براي هر يک از سه عامل موثر سه سطح در نظر گرفته شد و از نرم افزار Design Expert براي طراحي آزمايش استفاده شد که الگوي مصرفي آن Box-Behnken در نظر گرفته شده است. آميزه هاي نانوکامپوزيتي NBR/PVC مختلف در دما، سرعت تيغه چرخنده و زمان هاي اختلاط مختلف در مخلوط کن داخلي تهيه شدند. ابتدا اثر هر يک از اين عوامل اثرگذار و هم چنين برهم کنش آنها بررسي و بهترين شرايط اختلاط معين شده است. اثر اين عوامل به وسيله نمودارهاي گشتاور – زمان اختلاط حاصل از مخلوط کن، منحني هاي تنش - کرنش حاصل از آزمون کشش و نمودارهاي ريولوژيکي بررسي و مطالعه شده است. براي بررسي شکل شناسي و فاصله بين لايه هاي سيليکات (d001) در آميزه هاي تهيه شده به ترتيب از آزمون هاي پراش پرتوX (XRD) و ميکروسکوپ الکتروني عبوري (TEM) استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد، براي افزايش استحکام کششي و مدول و کاهش شاخص تورم در دماي پايين اختلاط مي توان به طور هم زمان سرعت چرخش تيغه ها و زمان اختلاط را افزايش داد، بدون آن که تخريب يا شبکه اي شدن انجام شود. بررسي شکل شناسي آميزه ها نيز حصول نانوکامپوزيت با ساختار ورقه اي شده را تاييد ميکند. اما، در دماهاي اختلاط بالا بايد به دو پديده شبکهاي شدن آميزه و تخريب زنجيرهاي پليمري که در آميزه اتفاق ميافتد، توجه داشت و از آن اجتناب کرد. با بررسي نتايج خواص مکانيکي و ريولوژيکي شرايط بهينه اختلاط را ميتوان دماي 160 C، سرعت تيغه چرخنده 50rpm و زمان اختلاط 6min معين کرد.