بررسي اثر نانو ذرات اكسيد روي (ZnO) بر رفتار پيرشدگي حرارتي لاستيك نيتريل بوتادين (NBR)

Investigation of Effect of Zinc Oxide nanoparticles on Thermal Aging Behaviour of Nitrile Butadiene Rubber (NBR)

در اين پژوهش، لاستيك نيتريل بوتادين (NBR) با مقادير مختلفي از نانو ذرات اكسيد روي و اكسيد روي متداول پخت شد. سپس نمونه هاي ولكانيده به مدت يك هفته در دماي 0C 100 در آون داراي سيستم گردش هوا تحت پير شدگي حرارتي قرار گرفتند. به منظور بررسي اثر نانو ذرات اكسيد روي بر رفتار پير شدگي حرارتي، خواص مكانيكي از جمله ازدياد طول تا نقطه شكست، مدول، استحكام كشش و خواص فيزيكي-شيميايي از قبيل دانسيته اتصالات عرضي، قبل و بعد از پير شدگي حرارتي براي نمونه هاي ولكانيده با نانو ذرات اكسيد روي و اكسيد روي متداول اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه به طور كلي براي همه نمونه هاي ولكانيده پس از پير شدگي حرارتي مدول و دانسيته اتصالات عرضي افزايش و ازدياد طول تا نقطه شكست كاهش يافت. استحكام كشش نيز پس از رسيدن به يك مقدار بيشينه، روند كاهشي از خود نشان داد. اندازه گيري هاي كمي نشان داد كه ميانگين تغييرات ازدياد طول تا نقطه شكست، مدول، دانسيته اتصالات عرضي و استحكام كشش پس از پيرشدگي حرارتي براي نمونه هاي داراي نانو ذرات اكسيد روي و اكسيد روي متداول به ترتيب 31% و 42%، 55% و 48%، 23% و 17%، 6/2% و 6/9% مي باشد. به دليل افت كم تر ازدياد طول در نقطه شكست و استحكام كشش و افزايش بيشتر مدول و دانسيته اتصالات عرضي، استفاده از نانو ذرات باعث بهبود خواص NBR بعد از پيرشدگي حرارتي شد.

In this research, nitrile butadiene rubber (NBR) with varying amount of conventional grade ZnO and ZnO nanoparticles were cured. Then, the vulcanized samples were thermally aged for a week at 100 0C in an air circulating oven. In order to investigate the effect of ZnO nanoparticles on thermal aging behavior, the mechanical properties such as elongation at break, modulus, tensile strength and physico-chemical properties as crosslink density before and after thermal aging for samples of cured by ZnO nanoparticles and conventional grade ZnO were measured. The results showed that after thermal aging, generally for all vulcanized samples modulus and crosslink density increased and elongation at break decreased. Tensile strength after reaching a maximum value, decreased. Quantitative measurements indicated that the average changes of elongation at break, modulus, crosslink density and tensile strength after thermal aging for samples containing ZnO nanoparticles and conventional grade ZnO were 31% and 42%, 55% and 48%, 23% and 17%, 6.2% and 6.9% respectively. Due to lower loss of elongation at break and tensile strength and further increase of crosslink density and modulus, the use of ZnO nanoparticles improve the properties of NBR after thermal aging.