نانوذرات خاک رس به علت دارا بودن ویژگی های خاص از جمله نسبت منظر بالا و امکان اصلاح سطح آنها، در سال های اخیر به منظور ساخت نانوکامپوزیت های لاستیکی، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این در حالیست که کیفیت پراکنش این پرکننده ها در بستر لاستیکی و چگونگی ساختار نهایی نانوکامپوزیت ها می تواند بر روی بسیاری از خواص از جمله سینتیک پخت و همچنین خواص ویسکوالاستیک غیر خطی بسیار موثر باشد. به منظور تهیه نانوکامپوزیت های لاستیک بیوتیل با ساختارهای مختلف، نمونه های حاوی مقادیر مختلفی از سه نوع مونتموریلونیت اصلاح شده cloisite 20a، cloisite 25a و cloisite 30b برای پوشش طیفی از میزان آب دوستی- آب گریزی متفاوت به روش اختلاط مذاب آماده شد. برای بررسی کیفیت پراکنش و توزیع نانوصفحات خاک در بستر لاستیکی به ترتیب از آزمون های تفرق اشعه ایکس و میکروسکوپی الکترون پویشی استفاده شد. ساختار در میان لایه ای با بیشترین و کمترین کسر لایه های باز شده خاک رس به ترتیب در مونتموریلونیت های اصلاح شده cloisite 20a و cloisite 30b مشاهده شد. خواص ویسکوالاستیک مطالعه شده با آزمون دینامیکی مکانیکی حرارتی با روبش دمایی نیز بیشترین میزان سازگاری پلیمر- خاک رس را در حضور اصلاح کننده مونتموریلونیت cloisite 20a نشان داد. کاهش میزان عبور پذیری گاز در نمونه های این مونتموریلونیت، پراکنش بهتر آن را در نانوکامپوزیت ها تایید کرد. این در حالیست که کلیه نتایج آزمون های فوق کیفیت پراکنش مونتموریلونیت cloisite25a را کمی بهتر از پرکننده نوع cloisite 30bدر بستر ماتریس لاستیکی نشان دادند. بررسی خواص پخت توسط دستگاه رئومتر صفحه ای نوسانی نشان از افزایش زمان پخت بهینه و زمان برشتگی در نمونه های cloisite 20aداشته و افزایش در مقدار مونتموریلونیت اصلاح شده، باعث افزایش در هر دو زمان شد. در حالیکه افزایش در مقدار مونتموریلونیت اصلاح شده cloisite 30b سرعت پخت را افزایش و در نتیجه زمان پخت بهینه و زمان برشتگی را کاهش داد. مطالعه مدل های موجود به منظور پیش بینی رفتار پخت آمیزه ها، حکایت از انطباق بهتر مدل قریشی با ضریب انطباق حدود 99% نسبت به مدل کمال، با نتایج آزمون رئومتر صفحه ای نوسانی نمونه ها داشت. نتایج آزمون دینامیکی مکانیکی در روبش کرنش، نشان از تشکیل شبکه پرکننده در درصدهای کمتر از مونتموریلونیت cloisite 20a و افت شدیدتر مدول ذخیره با افزایش کرنش در این نمونه ها در مقایسه با آمیزه های حاوی دو مونتموریلونیت دیگر به ویژه cloisite 30b دارد. همچنین پدیده مولینز، تغییرفرم دائم در چرخه اول و هیسترزیس با شدت بیشتری در نمونه های حاوی نانوخاک رس cloisite 20a در مقایسه با دیگر آمیزه ها دیده شد. با افزایش مقدار پرکننده این پدیده ها با شدت بیشتری در نانوکامپوزیت های مذکور دیده شد.

در این پژوهش، اثر آمیختن دوده های مختلف بر روی رفتار ابرکشسان، ابر گرانرو کشسان و پسماند یک آمیزه ی لاستیکی بررسی و مدل سازی شد. به همین منظور آمیزه ای شاهد با استفاده از آمیخته ی کائوچوهای sbr/br و60 درصد پرکننده ی دوده در نظر گرفته شد. این آمیزه ها در ساخت رویه ی تایر خودروهای سواری کاربرد دارند. سپس ده آمیزه ی جدید که در آنها از دوده های متفاوت شامل دوده های 220n، 330n، 375n، 550n و مخلوط آنها به میزان 60 درصد وزنی استفاده شده بود طراحی گردید. آمیزه های مذکور تهیه و آزمون های لازم نظیر خواص مکانیکی، دینامیکی، مقاومت سایشی و خواص حرارت زایی، پس از پخت برروی آنها انجام گرفت. آزمون حرارتی دینامیکی- مکانیکی نیز در دو حالت کششی و فشاری انجام شد. با توجه به غیرخطی بودن رفتارگران روکشسان لاستیک ها به ویژه لاستیک های پرشده با تقویت کننده ها و بویژه دوده، از تلفیق مدل ابرکشسان – یه او- و یک مدل گرانروی کشسان غیرخطی- برگشتروم و بویس- ونیز تلفیق مدل های ابرکشسان – مارلو و یه او- با مدل گرانروی خطی- سری پرونی- که به شکل عددی در نرم افزار abaqus/standard قرار دارد به طور جداگانه استفاده و رفتار کشش یک جهته ی نمونه های یک، دو و سه سانتیمتری از آمیزه ها مدل سازی شد. مقایسه منحنی های حاصل از داده های تجربی و داده های حاصل از مدل های ابر گرانروکشسان غیر خطی (برگشتروم-بویس) و خطی(سری پرونی) نشان از تطابق کامل و همچنین امکان پیش بینی خواص آمیزه ها با استفاده از این مدل ها دارد. این مدل سازی همچنین قادر به پیش بینی خواص اتلاف حرارتی و همان مقاومت غلتشی آمیزه با استفاده از داده های حاصل از آزمون های دینامیکی است. علاوه بر این نتایج نشان می دهد که استفاده از مخلوط دوده ها، موجب بهبود خواص مکانیکی و دینامیکی نسبت به استفاده از یک نوع دوده در آمیزه ی رویه ی تایر می شود.

پژوهش حاضر اختصاص به بهبود خواص مکانیکی، دینامیکی و حرارتی آمیزه رویه تایر سواری به خصوص ویژگی هایی نظیر مقاومت غلطشی، قدرت چنگ زنی و مقاومت سایشی، با بررسی نقش و اثر سه جزء شتاب دهنده، دوده و روغن آروماتیک دارد. بدین منظور، ابتدا یک فرمول بندی مبنا بر پایه دو کائوچوی sbr/br و گوگرد و سایر اجزای آمیزه کاری در نظر گرفته شد. اثر دو سیستم شتاب دهنده cbs/tmtd و tbbs/tmtd در مقادیر و نسبت های مختلف و به صورت نیمه-کارا روی خواص آمیزه مبنا بررسی شد و بر این اساس سیستم شتاب دهنده برتر انتخاب گردید. سپس، آمیخته دوده های n330 و n550 در مقادیر و نسبت های مختلف به آمیزه اضافه گردید و خواص آن مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت تا مقدار بهینه آمیخته دوده ای n330/n550 نیز مشخص گردد. سرانجام، با مطالعه اثر مقادیر مختلف روغن آروماتیک بر روی خواص آمیزه رویه تایر، مقدار بهینه روغن آروماتیک و هم چنین خواص بهینه آمیزه نهایی مشخص گشت. برای تعیین خواص بهینه آمیزه نهایی آزمون های مکانیکی (استحکام کششی، درصد ازدیاد طول تا نقطه پارگی، خستگی، سایش، سختی و جهندگی)، آزمون های دینامیکی شامل dmta در حالت کششی و همچنین آزمون گرمازایی (heat buildup) انجام گرفت. نتایج نشان داد خواص بهینه آمیزه در سیستم شتاب دهنده cbs به میزان 8/0 قسمت وزنی و tmtd به میزان 7/0 قسمت وزنی، آمیخته دوده های n330/n550 به نسبت 20/40 و روغن آروماتیک به میزان 15 قسمت وزنی حاصل می گردد.

در پژوهش حاضر اثر پدیده تخریب اوزونی بر رفتار ابرکشسان آمیزه ه ی دیواره تایر بررسی شده است.چهار آمیزه با مقادیر متفاوت پارافین واکس طراحی و با استفاده از روش های متداول ساخت آمیزه های لاستیکی ساخته شدند.پنج مدل ابرکشسان نئو هوکین ، یه او ، اگدن ، آرودا بویس و وان در والس انتخاب شدند و پارامتر های هریک از مدل ها با استفاده از امکان مدل سازی مواد قرار داده شده در نرم افزار abaqus و به روش برازش غیرخطی منحنی ها ، از روی داده های آزمون کشش تک جهته تعیین شد.سپس برای نخستین بار ، در این پژوهش ، روابط بین تغییرات پارامتر های هریک از مدل ها و همینطور مدول برشی اولیه ی نمونه های یاد شده با تغییرات ساختاری به وجود آمده در آمیزه ها طی فرایند تخریب اوزونی بحث و بررسی شد.