در این تحقیق ترموپلاستیک الاستومرهای بر پایه nbr/pvc و نیز نانوکامپوزیت ترموپلاستیک الاستومرهای بر پایه nbr/pvc مطابق روش اختلاط تک مرحله ای تهیه و خواص آن مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس تحقیقات انجام شده ترکیب درصدهای دارای 30% فاز pvc برای تهیه ترموپلاستیک الاستومر به کار گرفته شد. از سیلیکات لایه ای طبیعی، مونتموریلونیت، اصلاح شده با نام تجاری cloisite® 30b به عنوان فاز تقویت کننده در نانوکامپوزیت استفاده شد. . نمونه های نانوکامپوزیتی در مخلوط کن داخلی آماده گردید و پس از تهیه نمونه های لازم خواص مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی و رئولوژیکی آنها به ترتیب توسط تست کشش، تست تورم، طیف سنجی مادون قرمز بوسیله تبدیل فوریه و رئومتر با صفحات موازی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ساختار و ریخت شناسی آن نیز توسط آزمون های پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد شناسایی قرار گرفت. در این پژوهش در سه فاز انجام گرفت که در فاز اول ابتدا با استفاده از روش تاگوچی با بکار گیری آرایه های ارتوگونال به بهینه سازی شرایط اختلاط نانوکامپوزیت پلی وینیل کلراید/لاستیک اکریلونیتریل بوتادین پرداخته شده است. در این مرحله شرایطی که بالاترین مقاومت کششی در آن حاصل می شد به عنوان شرایط ایده آل برای تهیه ی نانوکامپوزیت پلی وینیل کلراید/لاستیک آکریلونیتریل بوتادین انتخاب گردید. اما در ادامه ی کار مشاهده ی پدیده ای به نام خودشبکه ای شدن باعث شد که آزمایشات در سطح گسترده تری انجام شود. بنابراین برای بررسی بیشتر و کامل تر تک تک شرایط فرآیندی فاز دوم تحقیق با تعداد بسیار بیشتر آزمایشات شروع گردید. در این بخش تحقیق به بررسی اثر پارامترهایی همچون دمای اختلاط، زمان اختلاط و سرعت چرخش تیغه ها بر روی خواص آمیزه ها پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که در دمای پایین، خواص چون مقاومت کششی، مدول ذخیره بالا و شاخص تورم پایین با افزایش همزمان سرعت چرخش تیغه ها و زمان اختلاط حاصل می شود. از سوی دیگر با افزایش دمای اختلاط به ترتیب دو پدیده در نمونه ها مشاهده می شود. که اولی افزایش گشتاور ناشی از پدیده ی خود شبکه ای شونده است که با آزمون ftir نیز ثابت شده است و دیگری افت گشتاور ناشی از پارگی زنجیرهاست. در نهایت در فاز سوم به بررسی اثر میزان نانو تقویت کننده و تعیین بهینه ی مقدار آن پرداخته شده است. نانو کامپوزیت حاصله نسبت به ترموپلاستیک الاستومر اولیه گشتاور اختلاط بیشتری را نشان می داد. طیف های مربوط به پراش اشعه ایکس بیانگر نزدیک شدن به ساختار پراکنشی لایه های سیلیکات در شرایط بهینه ی اختلاط است. تصویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان دهنده پخش یکنواخت و همگن لایه های سیلیکاتی درون فازها و نفوذ لایه های سیلیکاتی به درون هر دو فاز لاستیکی و پلاستیکی است. تحلیل داده های مربوط به خواص مکانیکی حاکی از آن است که با ورود لایه های سیلیکاتی مدول کششی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش، ازدیاد طول در نقطه پارگی نمونه ها کاهش و استحکام کششی نمونه ها افزایش پیدا می کند. کلید واژه ها: ترموپلاستیک الاستومر، نانوکامپوزیت، پلی وینیل کلراید، لاستیک آکریلونیتریل بوتادین

چکیده این مطالعه اختصاص به تهیه و بررسی ریز ساختاری نانوکامپوزیت های تهیه شده از نانولوله های کربنی (mwcnt) و لاتکس استایرن بوتادی ان کربوکسیله(xsbr) دارد. بدین منظور از انواع بدون عامل و عامل دار(باگروه عاملی هیدروکسیل) نانولوله های کربنی و روش آسیاب گلوله ای برای پخش و وارد کردن نانولوله های کربنی در ماتریس پلیمری استفاده شد. پارامترهای رئولوژیکی مانند مدول ذخیره ای و ویسکوزیته، به همراه آزمونهایی چون آسودگی از تنش برای دنبال کردن چگونگی پخش نانوذرات به کار گرفته شد. همچنین طیف سنجی مادون قرمز(ftir) و تصاویر میکروسکپی الکترونی پویشی (sem) برای تائید نتایج، مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه اثر عامل دار بودن نانولوله ی کربن روی بهبود برهمکنش آن با ماتریس پلیمری ارزیابی شد. همچنین فعال کننده های شیمیایی مانند اکسید روی (zno) و کربودی ایمید برای بهبود برهمکنش پلیمر-نانوذره مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که آزمونهای رئولوژیکی و رهایی از تنش قابلیت ردیابی ریز ساختار نانوکامپوزیت به شکل بسیار مناسبی را داشته و لذا می توان با استفاده از این روشها با اطمینان بالا چگونگی پخش نانوذرات را در ماتریس پلیمری ارزیابی کرد. علاوه بر این، آزمون آسودگی از تنش با استفاده از دستگاه rpa، به صورت چند مرحله ای و به شکل جدیدی انجام شد و نتایج مفیدی از چگونگی انجام حرکات مولکولی در حضور نانوذرات حاصل شد. رفتار آسودگی از تنش با استفاده از سری پرونی مدل سازی شد و نتایج حاصل از آن نشان داد که ترکیب سه المانی مدل ماکسول می تواند این رفتار را به خوبی پیش بینی کند. بررسی طیف های ftir نشان داد که حضور گروه عاملی کربوکسیل روی زنجیرهای پلیمر می تواند سبب ایجاد برهمکنش هایی از نوع هیدروژنی و استری با نانولوله های کربنی شود و از این طریق سبب بهبود نحوه ی پخش ذرات در ماتریس پلیمری شود. نتایج تصاویر میکروسکپی حاکی از باز شدن تجمعات نانوذرات تا ابعاد 85 نانومتر می باشد. نهایتا خواص رئولوژیکی و طیف سنجی ftir نشان داد که استفاده از اکسید روی به عنوان یک اسید لوئیس سبب بهبود واکنش گروه های عاملی هیدروکسیل و کربوکسیل می شود. این در حالی است که استفاده از کربودی ایمید به دلیل بالابودن شرایطph لاتکس نمی تواند اثر چشمگیری در بهبود برهمکنش ها داشته باشد.

بلادر پخت تایر قطعه ای بسیار حساس در فرآیند پخت تایر می باشد که کارآیی بالا و مناسب آن می تواند مزایای فراوان زیست محیطی و اقتصادی را به همراه داشته باشد .فرمولاسیون این قطعه لاستیکی بر پایه الاستومر بیوتیل بوده که به علت نیاز به مقاومت حرارتی بالا , با سیستم پخت رزینی , پخت می شود . از معایب اصلی الاستومر بیوتیل مقاومت حرارتی و زمانمندی پایین آن می باشد .با توجه به تاثیر استفاده از نانورس بر بهبود مقاومت حرارتی , خواص کششی ونفوذناپذیری الاستومرها , با جایگزینی درصد بسیار کمی از دوده با نانورس میتوان انتظار داشت,آمیزه ای با خواص بهتر تولید گردد.در این پروژه , 10aclosite به عنوان نانورس مناسب برای آمیزه بلادر شناسایی شده است , که با استفاده از روش انبساط اولیه نانورس در اسید استئاریک و اختلاط مذاب , نانوکامپوزیت الاستومر بیوتیل با پخش مناسب لایه های کلی و خواص عالی بدست آمد . در ادامه با جایگزینی 3 پارت دوده در فرمولاسیون پایه بلادر , نه تنها بهبود خواص مشاهده نشد بلکه تا حدودی خواص کششی افت نشان داد , لذا به منظور تعیین نسبت بهینه دوده و نانورس , حد تقویت کنندگی الاستومر بیوتیل با دوده تعیین شد و به این نسبت مقادیر مختلف نانورس افزوده شد که در آمیزه حاوی 27 پارت دوده و 3 پارت نانورس خواص هم افزایی مشاهده گردید. ننایج آزمون زمانمندی نشان دادکه وجود نانورس در ساختار آمیزه باعث می شود مدول به میزان کمتری افزایش یافته و درصد تغییر طول در نقطه پارگی به میزان قابل توجهی افزایش یابد . درادامه با هدف افزایش بیشتر مقاومت زمانمندی آمیزه , سعی شده است اثر جایگزینی الاستومر بیوتیل با epdm بررسی شود , که به این منظور مقادیر 10 , 20 و 30 پارت جایگزینی صورت گرفت و در نهایت آمیزه ای حاوی 10 پارت epdm , 90 پارت iir, 40 پارت دوده و 3 پارت نانورس به عنوان نسبت بهینه تعیین شد. نتایج waxs باز شدن مناسب لایه های نانورس و افزایش فاصله آن تا 5 نانومتر را تایید می کند و تصاویر afm نشان میدهد وجود لایه های نانورس , تاثیر قابل توجهی بر پخش خوشه های دوده در ماتریس الاستومری می گذارد. نتایج rpa نیز موید شبکه فیلری قویتر در نانوکامپوزیت هیبریدی دوده-کلی نسبت به میکروکامپوزیت دوده می باشد. نتایج tga نیز نشان میدهد افزودن نانورس و جایگزینی الاستومر بیوتیل با epdm تاثیر قابل توجهی بر مقاومت حرارتی آمیزه در دماهای بالا دارد.