Title of article :
Influence of Different Fillers on Natural Rubber Composites to Assess Mechanical Performance
Author/Authors :
Chandran, V Department of Mechanical Engineering - Anna university, Chennai, India , Manvel Raj, T Sri Krishna Engineering college, Chennai, India , Lakshmanan, T Department of Mechanical Engineering - SA Engineering college, Chennai, India , Senthil Kumar, M SKR Engineering college, Agaramel, Chennai, India
Pages :
8
From page :
932
To page :
939
Abstract :
Effect of different fillers on natural rubber compounds was investigated through curing, mechanical properties and morphology studies for improving mechanical performance of rubber articles. In this work, natural rubber blends with Silica as Single-filler compounds, and blends with Silica and Carbon black as Bi-filler compounds were considered. Then, natural rubber blends with Silica, Carbon black, and Waste Tyre Rubber (WTR) particles as Tri-filler compounds were synthesized by a two - roll mill in specified operating conditions. In addition, natural rubber vulcanizate was prepared by using the same process. The different proportions were presented in Bi and Tri-filler compounds (10, 20, 25, 30, 40 phr) on CB and CB-WTR respectively, whereas Silica was fixed at 20 phr. Curing characteristics showed that scorch time and optimum cure time significantly decreased with compared to natural rubber(NR) vulcanizate in all filler ranges. Whereas, minimum and maximum torque increased trend in all filler ranges. Cure rate index (CRI) also present and it showed significant good variation with the NR vulcanizate. Mechanical properties showed that tensile strength increased up to 30phr of CB in Bi-filler and it increased up to 10 phr with the addition of CB-WTR in Tri-filler compounds. Elongation at break decreased trend in Bi-filler and Tri-filler compounds, whereas maximum value was observed in single-filler compound. Hardness increased trend with addition of CB-WTR in Tri-filler, and it increased up to 25phr in Bi filler compounds. Tensile Modulus increased up to 25phr in Tri-filler and it increased trend in Bi-filler compounds. Tear strength increased up to 20phr and 25phr in Bi and Tri-fillers respectively. Morphological study showed that better filler dispersion and good interfacial adhesion by the natural rubber matrix increased the tensile strength and opposite in tear strength. Among the rubber materials tested, Bi-filler compounds were found to be more suitable for improving the mechanical performance in the rubber applications.
Farsi abstract :
اثر پركننده هاي مختلف در تركيبات لاستيك طبيعي از طريق بهبود، خواص مكانيكي و مطالعات مورفولوژي براي بهبود عملكرد مكانيكي لاستيك مورد بررسي قرار گرفت. در اين كار، لاستيك طبيعي با سيليكا به عنوان تركيبات تك پر كننده و با سيليس و كربن سياه به عنوان تركيبات پركننده دوتايي مخلوط مي شود. سپس، لاستيك طبيعي كه با سيليكا، كربن سياه و لاستيك تاير اتلافي (WTR) به عنوان تركيبات پركننده سه تايي مخلوط شده است، توسط آسياب دو رول در شرايط عملياتي ويژه اي سنتز شدند. علاوه بر اين، لاستيك طبيعي ولكانيزه با استفاده از همان پروسه آماده شد. نسبت هاي مختلف در تركيبات دوتايي و سه تايي پركننده (10، 20، 25، 30، 40 phr) در CB و CB-WTR به ترتيب ارائه شده است، در حالي كه سيليكا در 20 ثابت نگه داشته شد. ويژگي هاي بهبود نشان داد كه زمان سوختگي و زمان بهبود مطلوب به طور قابل توجهي نسبت به لاستيك طبيعي ولكانيزه شده در تمام محدوده پركننده كاهش يافته است. در حالي كه حداقل و حداكثر گشتاور، روند افزايشي در تمام محدوده پركننده داشت. شاخص نرخ درمان (CRI) نيز نشان داده شد و آن تغيير معني دار خوبي با لاستيك طبيعي ولكانيزه شده نشان داد. خواص مكانيكي نشان داد كه استحكام كششي به خاطر كربن سياه در پركننده دوتايي تا 30phr و به خاطر اضافه كردن كربن سياه و لاستيك تاير اتلافي به تركيبات پركننده سه تايي تا 10phr افزايش يافته است. زياد شدن طول، در نقطه شكست در تركيبات پركننده دو تايي و سه تايي روند كاهشي داشت، در حالي كه حداكثر ميزان افزايش در تركيب تك پركننده مشاهده شد. سختي به خاطر افزودن كربن سياه و لاستيك تاير اتلافي به تركيبات پركننده سه تايي روند افزايشي داشت و تا 25phr در تركيبات پركننده دو تايي افزايش يافت. مدول كششي تا 25phr در پركننده سه تايي افزايش يافت و در تركيبات پركننده دو تايي روند افزايشي داشت. قدرت پارگي در پركننده هاي دو و سه تايي به ترتيب تا 20phr و 25phr افزايش يافت. مطالعه مورفولوژيكي نشان داد كه پراكندگي بهتر پركننده و چسبندگي بين سطحي خوب توسط ماتريس لاستيك طبيعي باعث افزايش استحكام كششي و كاهش قدرت پارگي شد. در ميان مواد لاستيك تست شده، اين نتيجه به دست آمد كه تركيبات پركننده دو تايي براي بهبود عملكرد مكانيكي در كاربردهاي لاستيك مناسب تر هستند.
Keywords :
Natural rubber , Carbon black , Waste tyre rubber , Silica , different fillers
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2015
Record number :
2406962
Link To Document :
بازگشت