هدف از انجام این پروژه تهیه و بررسی تاثیر پودر تاثیر ضایعاتی (gtr) بر رفتار و خواص پلی اتیلن سبک خطی (lldpe) در مقایسه با ترموپلاستیک الاستومر مشابه پلی اتیلن سبک خطی/لاستیک طبیعی (lldpe/nr) است. پودر تاثیر ضایعاتی در این آلیاژها جایگزین بخشی از لاستیک طبیعی شده است. اختلاط در یک مخلوط کننده داخلی از نوع برابندر در دمای بالا صورت گرفته است. دی کیومیل پراکسید (dcp) به عنوان عامل پخت و مالییک انیدرید (ma) به عنوان عامل سازگار کننده در آمیزه ها استفاده شده است. بررسی خواص مورفولوژیکی و ریولوژیکی نمونه ها به کمک دستگاه های اسپکترومتر مکانیکی ریولوژیکی (rms) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان می دهد برهمکنش مناسبی میان اجزاء در نمونه های سازگار شده ایجاد می شود. همچنین بررسی خواص مکانیکی نشان می دهد که نمونه های تهیه شده ویژگی های مواد ترموپلاستیک الاستومری را دارا می باشند.

هدف از انجام این پروژه تهیه یک آلیاژ جدید پلیمری از طریق پیوند زنی سیلیکون رابر به زنجیرهای پلی اتیلن در یک فرآیند اختلاط واکنشی و انجام پخت دینامیکی فاز لاستیکی در حین اختلاط و در نهایت تهیه یک ترموپلاستیک الاستومر ولکاییده به طریق فرآیند پیوند رنی و ولکانش فاز سیلیکون رابر می باشد. با این روش نه تنها سیلیکون رابر به پلی اتیلن پیوند می گردد بلکه یک مورفولوژی از نوع ماتریس -دیسپرش تشکیل می شود که کنترل کننده همه ویژگی های آلیاژ حاصل می باشد برای این منظور سه نوع پلی اتیلن hdpe، ldpe، lldpe و دو نوع سیلیکون رابر به نامهای sr110-2 و sr110-3 که ساختار شیمیایی آنها متشکل از پلی دی متیل سیلوکسان حاوی درصدی از گروه وینیل می باشد به کار گرفته شد. فرایند اختلاط آمیزه ها در یک مخلوط کن از نوع برابندر انجام شد. چگونگی تغییرات گشتاور ضمن اختلاط و همچنین مقدار سیلیکون رابر آزاد قابل استخراج و مقدار ژل تشکیل شده در آلیاژهای تهیه شده نشان داد که از میان سه نوع پلی اتیلن مورد استفاده، lldpe به دلیل داشتن جرم مولکولی مناسب و وجود تعداد زیادی کربن نوع سوم در ساختار آن استعداد بیشتری را برای ایجاد ماکرو رادیکال بر روی بدنه زنجیره هایش حین فرآیند اختلاط ترمو مکانیکی با سیلیکون رابر دارا می باشد که منجر به پیوند شدن زنجیره های سیلیکون رابر از طریق گروه های وینیلی آن بر روی زنجیره های پلی اتیلن و همچنین شبکه ای شدن فاز سیلیکون می گردد. وقوع واکنشهای ضمن اختلاط از طریق طیف سنجی توسط atr-ftir و گرماسنجی (dsc) پیگیری گردیده و بر اساس نتایج بدست آمده مکانیسم چگونگی بر هم کنشهای شیمیایی بین دو پلیمر در حین اختلاط پیشنهاد شده است. نتایج حاصل از تاثیر پارامترهای فرآیند اختلاط نشان داد که چنانچه ابتدا پلی اتیلن وسپس سیلیکون رابر به مخلوط کن افزوده شود راندمان واکنش بین دو پلیمر افزایش می یابد. افزایش زمان، دما و سرعت اختلاط نیز باعث افزایش بازده واکنش گردید. تاثیر عوامل پخت کننده و مواد جفت کننده شامل dcp، bpo، tmipta و انیدرید مالییک بر خواص آلیاژ مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس نتایج حاصله ماده dcp انتخاب شده و شرایط بهینه فرآیند برای استفاده از آن تعیین شده است. بر مبنای بهینه سازی انجام شده، با استفاده از lldpe و sr110-3 دو گروه آلیاژ الف-آلیاژهای ساده با ساختار پیوندی و ب - آلیاژهایی که در آنها فاز سیلیکون علاوه بر پیوند پخت دینامیکی نیز شده است تهیه گردید. رفتار ریولوژیکی و خواص ویسکوالاستیک آلیاژهای تهیه شده با دستگاه rms بررسی و تطابق نتایج با مدلهای ارایه شده توسط پژوهشگران مطالعه شد. با تهیه میکروگراف sem از سطح شکست آلیاژها، تاثیر پیوند زنی و ولکانش فاز سیلیکون رابر بر مورفولوژی آلیاژ بررسی گردید. مطالعه خواص مکانیکی آلیاژها نشان داد که سازگاری ایجاد شده از طریق وقوع واکنش پیوند زنی سبب حفظ خواص مکانیکی مطلوب در آلیاژ و پخت فاز سیلیکون باعث افزایش استحکام مکانیکی نمونه می گردد. خواص ویسکوالاستیک نمونه آلیاژها در حالت جامد با استفاده از دستگاه dmta بررسی گردید. زیست سازیگاری آمیزه ها با انجام آزمونهای چسبندگی سلولی و چسبندگی پلاکت بررسی و وابستگی آن به خواص سطحی آلیاژ از طریق تعیین کشش سطحی مطالعه گردیده است. نتایج بیانگر عدم سمیت نمونه ها و زیست سازگاری مناسب آنها می باشد. آلیاژهای تهیه شده مجموعه ای از خواص هر دو پلیمر را دارا بوده و می توانند در کاربردهای پزشکی، الکتریکی و صنایع خودرو مورد استفاده قرار گیرند.

الاستومرها گروهی از مواد پلیمری را تشکیل می دهند که رقتار و خواص الاستیک ویژه ای دارند و این نوع رفتار کار برد آنها را در فراورده های گوناگون میسر ساخته است، لذا کارایی محصولات لاستیکی به این ویژگی ها و پارامترهای موثر بر آن وابسته است . در این تحقیق تاثیر پارامترهای ساختاری و تفاوت آنها در sbr امولسیونی و محلولی مورد بررسی قرار می گیرد. برای بررسی از سه نوع sbr امولسیونی و دو نوع محلولی استفاده شد. آزمایشات مونی ویسکوزیته، ویسکوزیته محلولی رقیق و ftir روی آن ها انجام گرفت. سپس از هر الاستومر آمیزه با دوده و بدون دوده تهیه شد خواص این آمیزه ها قبل و بعد از پخت بررسی شد. نتایج نشان می دهد که جرم مولکولی و پراکندگی آن نقش موثری در تعیین خواص فیزیکی مکانیکی و خواص ویسکوالاستیک آمیزه ها دارند و در جایی که این فاکتورها تفاوت عمده ای ندارند، فاکتور ایزومری اهمیت پیدا می کند. ایزومری هم روی خواص و هم روی میزان نفوذ الاستومر به ساختارهای دوده موثر است به این ترتیب که الاستومر دارای درصد ایزومر سیس بیشتر الاستیک تر عمل می کند اما تقویت پذیری آن با دوده به علت الاستیسیته بالاتر زنجیرها کمتر است. نتایج آزمون رئومتری نیز نشان می دهد که توزیع جرم مولکولی نقش موثری روی نحوه پخت دارد و الاستومرهای محلولی و امولسیونی پخت یکسانی ندارند و همین باعث می شود که بعد از پخت، روند تغییرات خواص متفاوت با قبل از پخت آن ها باشد. مقایسه نتایج آزمون rms و dmta روی نمونه ها بیانگر این بود که برای بررسی اثر پارامتر های ساختاری آزمون dmta به تنهایی کافی نیست (زیرا همان طور که ذکر شد، الاستومرهای sbr امولسیونی و محلولی پخت مشابهی ندارند)، مگر این که تحت شرایطی اثر پخت نیز لحاظ شود. نتایج به دست آمده از آزمون rms نشان داد که برقراری رابطه محاسباتی بین نتایج و پارامترهای ساختاری امکان پذیر است.