پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر

چکیده فرضیه: به دلیل توسعه کاربرد لاستیک­ها در صنایع مختلف ، خصوصیات و طول عمر مفید مواد لاستیکی دارای اهمیت ویژه­ای در مراحل طراحی بوده و منجر به اطمینان از کارایی و ضمانت اجزاء لاستیکی خواهد بود. در این مطالعه، ویژگی­ها و طول عمر مفید قطعات لاستیکی EPDM مورد استفاده به عنوان آب­بند یا درزگیر در لوله های تقویت شده با الیاف شیشه، GRP مورد بررسی قرار گرفت و اثر افزودن نانوذره سیلیکا و جفت­کننده سیلانی Si₆₉بر روی این ویژگی ها مطالعه شد.
روش: در این کار، آزمون­ها تحت شرایط پیرشدگی تسریع یافته انجام گرفت بطوریکه نمونه ها در محدوده دمایی 25-90 درجه سانتیگراد به مدت 60 روز تحت شرایط پیرشدگی قرار گرفتند. سپس تخمین طول عمر نمونه ها با استفاده از اصل انطباق زمان- دما و همچنین با استفاده از مدل ویلیامز لندل فری (WLF) ، بر روی داده­های آزمون­های کشش و مانایی فشار صورت گرفت. آزمون کشش تحت استاندارد ISO 12244 و آزمون مانایی فشار بر اساس استاندارد ISO 815 بر روی نمونه های لاستیکی انجام شد. اثر پیرشدگی بر روی نمونه­های با و بدون نانوذره سیلیکا توسطFTIR بررسی گردید. همچنین از آزمون­های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای مشاهده نحوه پخش ذرات نانوسیلیکا در نمونه های لاستیک EPDM استفاده شد.
یافته ها: بر اساس نتایج به دست آمده، طول عمر مفید به ترتیب برای نمونه های لاستیکی با و بدون و نانوذره سیلیکا و عامل جفت­کننده Si69 در دمای اتاق حدود 63 و 35 سال برآورد شد. مشاهده شد که وجود نانوذرات سیلیکای اصلاح شده خواص مکانیکی و حرارتی EPDM را بهبود می بخشد و همچنین باعث افزایش طول عمر مفید این الاستومر می شود.