اثر شرایط اختلاط بر خواص فیزیکی و مکانیکی آمیزه های نانو کامپوزیتی برپایهNBR/PVC/Nanoclay

خواص مکانیکی، ریولوژیکی و شکل شناسی آمیزه نانو کامپوزیتی لاستیک آکریلونیتریل-بوتادی ان (NBR)- پلی وینیل کلرید(PVC)-کلویزیت 30B(Cloisite30B) تابع شرایط اختلاط آن از جمله دمای اختلاط سرعت تیغه چرخنده و زمان اختلاط است. در این طرح ،برای هر یک از سه عامل موثر سه سطح در نظر گرفته شد و از نرم افزار Design Expert برای طراحی آزمایش استفاده شد که الگوی مصرفی آن Box-Behnken در نظر گرفته شده است. آمیزه های نانو کامپوزیتی NBR/PVC مختلف در دما، سرعت تیغه چرخنده و زمان های اختلاط مختلف در مخلوط کن داخلی تهیه شدند. ابتدا اثر هر یک از این عوامل اثر گذار و هم چنین برهم کنش آنها بررسی و بهترین شرایط اختلاط معین شده است. اثر این عوامل به وسیله نمودارهای گشتاور-زمان اختلاط حاصل از مخلوط کن ،منحنی های تنش-کرنش حاصل از آزمون کشش و نمودارهای ریولوژیکی بررسی و مطالعه شده است. برای بررسی شکل شناسی و فاصله بین لایه های سیلیکات(d001) در آمیزه های تهیه شده به ترتیب از آزمون های پراش پرتوX(XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) استفاده شده است. نتایج نشان می دهد، برای افزایش استحکام کششی و مدول و کاهش شاخص تورم در دمای پایین اختلاط می توان به طور هم زمان سرعت چرخش تیغه ها و زمان اختلاط را افزایش داد، بدون آن که تخریب یا شبکه ای شدن انجام شود. بررسی شکل شناسی آمیزه ها نیز حصول نانو کامپوزیت با ساختار ورقه ای شده را تایید می کند. اما،در دماهای اختلاط بالا باید به دو پدیده شبکه ای شدن آمیزه و تخریب زنجیرهای پلیمری که در آمیزه اتفاق می افتد، توجه داشت و از آن اجتناب کرد.با بررسی نتایج خواص مکانیکی و ریولوژیکی شرایط بهینه اختلاط را می توان دمای 160 درجه سانتی گراد سرعت تیغه چرخنده 50rpm و زمان اختلاط 6min معین کرد.

کلیدواژه ها:

لاستیک آکریلونیتریل بوتادی ان ، پلی وینیل کلرید ، نانو کامپوزیت ، خواص مکانیکی ، خواص ریولوژیکی