بررسی آرایش های مختلف مارپیچ بر ریز ساختار آمیزه nr/sbr واولکانیده تهیه شده در اکسترودر دو مارپیچ

هدف از انجام این پروژه بررسی خواص فیزیکی- مکانیکی و ریز ساختار آمیزه nr/sbr واولکانیده می باشد. در این مطالعه، آمیزه nr/sbr با استفاده از یک اکسترودر دو مارپیچه همسوگرد، واولکانیده شده و اثر پارامترهای فرایندی شامل دمای سیلندر(190-c°230)، میزان دی زایلن دی سولفاید به عنوان عامل واولکانش(0-wt%10) و آرایش های مختلف مارپیچ(زوایای دیسک های اجزاء آسیاب ساز 45، 60 و 90 درجه) بر روی فرایند واولکانش آمیزه nr/sbr، با استفاده از روش رویه پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. میزان نیروی برشی حاصل از آرایش مارپیچ که به تبع بر میزان واولکانش تاثیر گذار است وابسته به زمان اقامت نمونه-ها در اکسترودر می باشد. زمان اقامت در آرایش های مختلف مارپیچ اندازه گیری و محاسبه گردید و بیشترین زمان اقامت مربوط به اجزاء آسیاب ساز با زاویه90 درجه بوده است که بیشترین میزان نیروی برشی را هم در این حالت خواهیم داشت. خواص نمونه های واولکانیده(میزان تورم، درصد واولکانش، کسر وزنی سل و گرانروی مونی) و خواص نمونه های مجدد پخت شده(ماکزیمم گشتاور پخت، استحکام کششی، درصد ازدیاد طول در نقطه شکست، سختی، درصد مانایی فشار، جهندگی، سایش و چگالی اتصالات عرضی) به عنوان پاسخها در نظر گرفته شده اند. با استفاده از تحلیل آماری نتایج آزمون، مدل های تجربی برای میزان کسر وزنی سل، سختی، استحکام کششی، جهندگی، سایش، ازدیاد طول در نقطه پارگی و مانایی فشار به دست آمد که در دور مارپیچ rpm30 از صحت خوبی برخوردار بودند. بیشترین تغییرات درصد واولکانش در دماهای پایین بوده است. سختی نمونه ها وابسته به چگالی اتصالات عرضی می باشد. با افزایش دما مانایی فشار و سایش روندی افزایشی و جهندگی روندکاهشی دارا می باشد. استحکام پارگی با افزایش دما، کاهش و با افزایش میزان برش با تغییر آرایش مارپیچ افزایش می یابد. نمونه های واولکانیده مجدد پخت شده در مقایسه با آمیزه اصلی خواص مطلوبی را از خود نشان دادند. در بررسی ریزساختار نمونه های واولکانش شده از آزمون های nmr و ftir استفاده شده است. ترکیب درصد ریز ساختار نمونه ها با بررسی طیف ها و نتایج بدست آمده از این آزمون ها تعیین شد. در این بخش مطالعاتی بر روی روند تغییرات ریز ساختار بوتادی ان بخش sbr به دلیل وجود باندهای وینیلی انجام شده است .تغییرات درصد مولی ایزومرهای سیس، ترانس و1و2 وینیل و تغییرات درصد وزنی استایرین، بوتادی ان، nr و sbr نمونه های واولکانش شده مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش میزان برش و زمان اقامت، شدت پیک های nmr و ftir مرتبط با باندهای دوگانه بوتادی ان کاهش می یابد. برش های بالا و دماهای پایین تر فرایند واولکانش باعث شکست بیشتر اتصالات عرضی، افزایش میزان کسر وزنی سل، کاهش گرانروی مونی، افزایش نسبت و در نمونه ها می شود. دمای بالا باعث تبدیل درصدی از ساختار ترانس به سیس می شود. نمونه های که دارای کمترین نسبت هستند دارای بالاترین شاخص تورم و درصد واولکانش، کمترین میزان چگالی اتصالات عرضی، درصد بالای باندهای وینیلی و بیشترین استحکام کششی را دارا هستند. نمونه های واولکانش شده که نسبت بالای برخوردارند در پخت مجدد، میزان درصد اتصالات عرضی بالاتری را نشان خواهند داد.