کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت تورمی آمیزه‌های لاستیکی بر پایه لاستیک نیتریل با استفاده از نانوذره‌های کلسیم کربنات

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی صنایع پلیمر، مربی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد امیدیه، دانشگاه آزاد اسلامی، خوزستان، ایران

2 کارشناس ارشد مهندسی صنایع پلیمر، مربی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد امیدیه، دانشگاه آزاد اسلامی، خوزستان، ایران

doi
چکیده

در این پژوهش آمیزه لاستیکی بر پایه لاستیک نیتریل تقویت شده با نانوذره‌های کلسیم کربنات به روش درهم آمیختن مذاب تولید شد. اثر نانوذره‌های کلسیم کربنات به عنوان عامل مؤثر در تقویت مقاومت تورمی لاستیک نیتریل بررسی شد. برای بررسی فرایند انتقال حلال‌های آروماتیک در نانوکامپوزیت‌های تولیدی از آزمون تورم تعادلی در دما‌های متفاوت استفاده شد. نفوذ بنزن و تولوئن در این‌گونه نانوکامپوزیت‌ها با اهمیت بر میزان مصرف نانوکلسیم کربنات و هم‌چنین اثر دما بر فرایند انتقال تحلیل شد. عامل‌های انتقال هم‌چون ضریب نفوذ، ضریب جذب، ضریب تراوایی و نوع مکانیسم انتقال و هم‌چنین عامل‌های ترمودینامیکی هم‌چون انرژی آزاد گیبس، آنتروپی، آنتالپی و انرژی فعال‌سازی نفوذ مورد سنجش قرار گرفتند. با استفاده از تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی ریزساختار و پراکندگی نانوذره‌های کلسیم کربنات در بستر لاستیک نیتریل بررسی شد و ارتباط مناسبی میان ریزساختار تشکیل شده در نانوکامپوزیت و نتیجه‌های تجربی به‌دست آمده برقرار شد. نتیجه‌ها نشان می‌دهد که غلظت نانوذره در آمیزه‌های تهیه شده نقش تعیین کننده‌ای در مقدارهای ضرایب نفوذ، جذب و تراوایی دارد. افزایش میزان نانوذره میزان تورم نهایی نانوکامپوزیت و سرعت نفوذ حلال را کاهش می‌دهد. به ازای غلظت بهینه از نانوکلسیم کربنات می‌توان مقاومت تورمی لاستیک نیتریل را بهبود داد.