• شماره مدرك
    21095
  • شماره راهنما
    18089
  • پديد آورنده

    ايوبي، مجيد

  • عنوان

    بررسي تاثير افزودن رزين فنوليك بر چسبندگي آميزه لاستيك NBR به پارچه نايلون 6و6 و ارزيابي مقاومت پيرشدگي‌آن

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • گرايش تحصيلي
    فرآورش
  • محل تحصيل
    اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
  • سال دفاع
    1404
  • صفحه شمار
    سيزده، 73ص. :مصور، جدول، نمودار
  • توصيفگر ها

    لاستيك نيتريل , ررزين وولكادورA , نايلون 6و6 , چسبندگي , خواص مكانيكي , خواص حرارتي

  • تاريخ ورود اطلاعات
    1405/03/16
  • كتابنامه
    كتابنامه
  • رشته تحصيلي
    مهندسي پليمر
  • دانشكده
    مهندسي شيمي
  • تاريخ ويرايش اطلاعات
    1405/03/16
  • كد ايرانداك
    23225375
  • چكيده فارسي
    يكي از موضوعات پر چالش در صنايع لاستيك¬سازي، رفتار پيرشدگي در شرايط محيطي مختلف است. لاستيك نيتريل يا اكريلونيتريل¬بوتادين رابر (NBR) در تماس طولاني‌مدت با روغن‌ها و سوخت‌هاي هيدروكربني، دچار تورم و تغيير در ساختار شبكه پليمري مي‌شود كه منجر به افت سختي و كاهش استحكام كششي در گذر زمان خواهد شد. بنابراين استفاده از يك ماده تقويت¬كننده جهت كاهش پيرشدگي لاستيك نيتريل ضروري است. نايلون 6.6، به دليل دارا بودن خواص مكانيكي و پايداري مطلوب، در آميزه¬كاري لاستيك نيتريل به‌عنوان لايه تقويت‌كننده استفاده مي¬شود. اما ناسازگاري ميان دو ماده و عدم چسبندگي مطلوب بين آنها از جمله چالش¬هاي صنعتي است. بدين منظور در اين پژوهش، تأثير استفاده از رزين‌هاي آلكيل (وولكادور(A بر خواص فيزيكي، مكانيكي و چسبندگي آميزه‌هاي NBR مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، فرمولاسيون‌هاي مختلفي از آميزه‌هاي لاستيك نيتريل حاوي مقادير متفاوت رزين، طراحي و پس از فرآيند اختلاط در بنبوري و پخت به روش فشاري تهيه شد. هدف از اين مطالعه، بهبود تعامل بين‌سطحي ميان زمينه لاستيكي و الياف نايلون 6.6 و ارتقاي استحكام پيوند ميان اين دو فاز بود. آزمون¬هاي مشخصه¬يابي متعددي شامل FTIR، DSC، DMTA، رئومتري، سختي، كشش و چسبندگي انجام شد. آزمون‌هاي استحكام كششي و ازدياد طول تا پارگي نشان داد كه حضور رزين در محدوده بهينه سبب بهبود استحكام مكانيكي از عددMPa 5/16 به عددMPa 3/17، بدون كاهش محسوس در انعطاف‌پذيري سامانه مي‌شود. همچنين بر اساس نتايج آزمون چسبندگي، افزودن رزين وولكادور A منجر به افزايش قطبيت سطحي، بهبود ترشوندگي و افزايش مقاومت پيوند بين لاستيك و پارچه نايلون گرديد. بررسي‌هاي حرارتي با استفاده از آزمون DSC ويژگي‌هاي پخت را آشكار ساخت و نشان داد كه رزين تأثير مستقيمي بر پايداري حرارتي آميزه دارد. تحليل طيف‌سنجي FTIR نيز بيانگر تشكيل برهم‌كنش‌هاي جديد شيميايي و فيزيكي ميان گروه‌هاي عاملي رزين و زنجيره‌هاي نيتريل زمينه NBR بود. نمونه حاوي Phr 5 از رزين در بين نمونه¬هاي مورد مطالعه از لحاظ خواص رئومتري، مكانيكي و چسبندگي به عنوان نمونه بهينه معرفي شد. اين نمونه 163% بهبود در سرعت پخت همزمان با افزايش قابل توجه در زمان برشتگي نشان داد. همچنين ميزان چسبندگي اين آميزه به نايلون 6و6 از/in lbf 4/1 به /in lbf 1/14 افزايش يافت. ميزان چسبندگي آميزه بعد از غوطه¬وري در روغن و سوخت به ترتيب معادل lbf/in 7/11 و /in lbf 52/11 به دست آمد كه نسبت به نمونه مرجع قبل از پيرشدگي مقادير مطلوبي را نشان مي¬دهد. ميزان سختي آميزه بهينه نسبت به نمونه مرجع نيز بعد از غوطه¬وري در روغن و سوخت نيز حدود 5% افزايش نشان داد. در نهايت، نتايج اين پژوهش نشان داد كه استفاده از رزين وولكادور A به‌عنوان افزودني در آميزه‌هاي NBR، راهكاري مؤثر براي بهبود همزمان خواص مكانيكي، حرارتي و چسبندگي در سامانه‌هاي لاستيكي تقويت‌شده با الياف نايلون به شمار مي‌آيد.
  • چكيده انگليسي
    One of the most challenging issues in the rubber industry is the aging behavior of materials under different environmental conditions. Nitrile rubber, also known as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), swells an‎d undergoes changes in its polymer network structure when in long-term contact with hydrocarbon oils an‎d fuels. This leads to a decrease in hardness an‎d tensile strength over time. Therefore, using reinforcing materials is necessary to mitigate the aging of nitrile rubber. Nylon 6,6, due to its desirable mechanical properties an‎d stability, is commonly used as a reinforcing layer in nitrile rubber compounds. However, the incompatibility between these two materials an‎d the lack of sufficient adhesion present significant industrial challenges. To address this, this study investigated the effect of alkyl resins (Volcador A) on the physical, mechanical, an‎d adhesion properties of NBR blends. Various formulations of nitrile rubber blends containing different amounts of resin were designed an‎d prepared through mixing in a Banbury mixer an‎d compression curing. The aim of this study was to enhance the interfacial interaction between the rubber matrix an‎d nylon 6,6 fibers, thereby improving the bond strength between these two phases. Several characterization tests, including FTIR, DSC, DMTA, rheometry, hardness, tensile strength, an‎d adhesion properties, were performed. The tensile strength an‎d elongation-to-rupture tests demonstrated that the presence of resin within the optimal range improved mechanical strength from 16.5 MPa to 17.3 MPa, without a significant reduction in the systemʹs flexibility. Additionally, adhesion test results indicated that the addition of Volcador A resin increased surface polarity, enhanced wettability, an‎d strengthened the bond between the rubber an‎d nylon fabric. Thermal studies using DSC revealed the curing characteristics an‎d indicated that the resin has a direct effect on the thermal stability of the mixture. FTIR spectroscopy analysis also showed the formation of new chemical an‎d physical interactions between the functional groups of the resin an‎d the nitrile chains in the NBR matrix. The sample containing 5 phr of resin was identified as the optimal sample among those studied, based on rheometric, mechanical, an‎d adhesion properties. This sample exhibited a 163% improvement in curing speed, along with a significant increase in shear time. Furthermore, the adhesion of this mixture to nylon 6,6 increased from 1.4 lbf/in to 1.14 lbf/in. The adhesion of the mixture after immersion in oil an‎d fuel was measured at 11.7 lbf/in an‎d 11.52 lbf/in, respectively, which shows desirable values compared to the reference sample before aging. The hardness of the optimal mixture also increased by approximately 5% after immersion in oil an‎d fuel compared to the reference sample. Ultimately, the results of this study show that using Volcador A resin as an additive in NBR compounds is an effective solution for simultaneously improving mechanical, thermal, an‎d adhesion properties in nylon fiber-reinforced rubber systems.
  • استاد راهنما
    افسانه فخار
  • استاد داور
    مهدي رزاقي كاشاني , محمود معصومي