نفوذ مولکولی تولوین در کامپوزیت های لاستیک طبیعیپر شده با کربنات کلسیم

خواص انتقال مایعات و گازها از درون مواد پلیمری نقش مهمی را در بسیاری از کاربردهای صنعتی این محصولات ایفا می کند. در این پژوهش، کامپوزیت های لاستیک طبیعی تقویت شده باکربنات کلسیم به روش اختلاط مذاب تولید شد. برای بررسی فرایند انتقال تولوین در کامپوزیت های تولیدی از آزمون تورم تعادلی استفاده شد. نفوذ و انتقال تولوین از کامپوزیت های لاستیک طبیعی کربنات کلسیم در محدوده دمایی 25-45 °C بررسی شد. نفوذ تولوین در این نوع کامپوزیت هابا درنظرگرفتن اهمیت مقدار مصرف کربنات کلسیم و نیز اثر دما بر فرایند انتقال تحلیل شد. پارامترهای انتقال مانند ضریب نفوذ، ضریب جذب و ضریب تراوایی بر اساس آزمون تورم تعادلی ارزیابی شدند. برای درک سازوکار نفوذ تولوین در کامپوزیت های تولیدی، نتایج آزمون تورم دریک معادله تجربی به کار رفت و از این راه نوع سازوکار انتقال معین شد. در کامپوزیت های تولیدینفوذ تقریبا از نوع فیکی رخ می دهد و با افزایش دما، سازوکار نفوذ به حالت نفوذ فیکی نزدیک ترمی شود. افزایش مقدار پرکننده مقدار تورم نهایی کامپوزیت و سرعت نفوذ حلال را کاهش می دهد.با افزایش دما، سرعت نفوذ و نیز مقدار تراوش پذیری و به عبارت دیگر مقدار تورم نهایی کامپوزیت افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد، غلظت پرکننده در کامپوزیت نقش تعیین کننده ای در مقادیرضرایب نفوذ، جذب و تراوایی کامپوزیت دارد. با به کارگیری آزمون دینامیکی مکانیکی، رفتاردینامیکی مکانیکی و برهم کنش های بین فازی در کامپوزیت های لاستیک طبیعی بررسی شد.ریزساختار و پراکندگی ذرات کربنات کلسیم در ماتریس لاستیک طبیعی نیز بر اساس تصاویرمیکروسکوپ الکترونی ارزیابی شد. به طور کلی، نتایج آزمون های تورم و دینامیکی مکانیکی و نیزتصاویر میکروسکوپی نشان می دهد، مقدار بهینه کربنات کلسیم در لاستیک طبیعی 10 phr است.

Keywords:

لاستیک طبیعی , کامپوزیت , کربنات کلسیم , تراوایی , مقاومت تورمی