عنوان

بررسی اثر نانوصفحات گرافن بر ریزساختار نانوکامپوزیت‌های لاستیک پلی‌بوتادین سنتز شده با کاتالیست‌های زیگلر- ناتا بر پایه نئودیمیوم

کد کشور

IR

شماره

۴۱۶۴پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

بررسی اثر نانوصفحات گرافن بر ریزساختار نانوکامپوزیت‌های لاستیک پلی‌بوتادین سنتز شده با کاتالیست‌های زیگلر- ناتا بر پایه نئودیمیوم

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Investigation of the Effect of Graphene Nanoplatelets on the Microstructure of Polybutadiene Rubber Nanocomposites Synthesized with Neodymium-based ZeiglerNatta Catalysts

نام نخستين پديدآور

/احمدعلی شکری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی پلیمر

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۹

نام خاص و کميت اثر

۹۲ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی پلیمر- صنایع پلیمر

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۱۰/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

لاستیک پلی‌بوتادین بدلیل خواص دینامیک - مکانیکی خوب، مقاومت سایشی عالی و الاستیسیته بالا در صنعت تایر بطور گسترده استفاده شده است که به تایرهای سبز معروف می‌باشند .تایرهای سبز به تایرهایی اطلاق می‌شوند که مقاومت غلتشی پایین، بازدهی سوخت بالا، تولید صدا کم و چنگ‌زنی به جاده مناسب داشته باشند .رابرهایی با عملکرد خوب مانند PBR تولیدشده با کاتالیست نئودیمیومBR) - (Ndبعنوان ماده کلیدی در تولید تایرهای سبز می‌باشند .کاتالیست‌های بر پایه لانتانیدها و علی‌الخصوص بر پایه نئودیمیوم، ساختار سیس بالا در پلیمر نهایی تولید کرده و حلالیت بالایی در آلکان‌ها دارند و در مقایسه با بنزن و تولوئن که به عنوان حلال‌های عمومی در تولید تجاری PBR می‌باشند، دوستدار محیط زیست بوده و همچنین عدم تشکیل ژل در حین واکنش پلیمریزاسیون، امکان پیشرفت واکنش تا درجه تبدیل ۱۰۰ مونومر را داشته و دارای انتخاب‌گری فضائی عالی می‌باشند .محصول تولیدی با این کاتالیست، دارای خطیت بالا، توزیع وزن مولکولی پهن و دمای انتقال شیشه‌ای پایین بوده که برای مصارف در حالتی که نمونه تحت تنش متناوب در دمای خیلی پایین است، مناسب می‌باشند .با عنایت به تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری در دهه‌های اخیر و تاثیر نانوصفحات روی خواص و ساختار پلیمر نهایی، سنتز نانوکامپوزیت PBR مورد توجه قرار گرفت .لذا در این رساله دکترا، کار تحقیقاتی گسترده روی سنتز نانوکامپوزیت‌های PBR با نسل جدید کاتالیست‌های زیگلر - ناتا بر پایه نئودیمیوم با افزودنی نانوصفحات گرافن با روش پلیمریزاسیون درجا انجام شده و بررسی روی ریزساختار و میزان سیس در پلیمر نهایی سنتزشده انجام می‌گردد .در ابتدا بهینه‌سازی شرایط سنتز( شامل نسبت‌های اجزای کاتالیست و شرایط فرآیندی) لاستیک پلی‌بوتادین با کاتالیست زیگلر - ناتا بر پایه فلز نئودیمیوم با روش پلیمریزاسیون درجا انجام شده و سپس نانوکامپوزیت‌های لاستیک پلی‌بوتادین در درصدهای مختلف نانوصفحات گرافن سنتز و آنالیزهای مربوطه جهت بررسی تغییر در ریزساختار نانوکامپوزیت‌ها، پخش و توزیع آن در ماتریس پلیمری و تاثیر نانوصفحات گرافن روی خواص حرارتی انجام شدند .آنالیزهای FTIR و NMR نشان داده‌اند که افزودن نانوصفحات گرافن تاثیری روی ریزساختار نداشته و میزان ایزومر سیس که از مشخصه‌های بارز لاستیک پلی‌بوتادین می‌باشد در مقادیر بالای ۹۸ درصد می‌ماند .همچنین آزمون‌هایXRD ، SEM و TEM حاکی از پخش و توزیع خوب نانوصفحات در لاستیک PBR بوده و برهمکنش بین‌سطحی - خوبی بین این نانوصفحات و زنجیرهای لاستیکی بوجود آمده است .شایان ذکر است که برهمکنش بین‌سطحی بین نانوصفحات گرافن و زنجیرهای PBR با مدل کراس و آزمون اندازه‌گیری رابر پیوندی تایید شد .آزمون حرارتی DSC بیانگر افزایش میزان دمای انتقال شیشه‌ای ناشی از عدم تحرک زنجیرها و سگمنت‌های پلیمری با افزودن نانوصفحات گرافن بوده بطوریکه با افزودن یک درصد وزنی از GNSs دمای Tg در مقایسه با PBR خالص بمیزان ║ C۷ افزایش می‌یابد .آزمون TGA نشان داد که نانوصفحات دو بعدی گرافن سبب افزایش پایداری حرارتی لاستیک پلی‌بوتادین می‌شوند .این خواص گسترده بدست آمده با روش پلیمریزاسیون کئوردیناسیونی درجا، نانوکامپوزیت‌های PBR/GNSs را کلاس جدیدی از پلیمرهای پیشرفته ساخته که کاربردهای وسیعی در صنعت خودرو و تولید تایرهای سبز دارند .

متن يادداشت

C) which is due to immobilization of the motion of rubber macromolecular chains. Graphene can be utilized as an effective thermal stability agent in PBR products according to TGA analysis. In conclusion, the above results show that the in-situ polymerization approach mainly paves the way to prepare graphene-based nanocomposites of rubbers with good properties and high performance. Such versatile properties make the PBR/graphene nanocomposites a promising new class of advanced materials that can be used in auto industries and the production of green tires║ Polybutadiene rubber (PBR) is a resulting polymer of coordination polymerization of 1,3-butadiene (Bd) monomer in presence of Ziegler-Natta catalytic system which is well-known as green tires because of good dynamic-mechanical properties, excellent abrasion resistance, and high elasticity. Also, these tires have low rolling resistance, high fuel efficiency, low sound production, and appropriate wet-grip. Neodymium (Nd)-based catalyst systems have shown considerable potential for Bd polymerization from the catalyst viewpoint. Nd-based catalysts have a good solubility in aliphatic solvents compared to benzene and toluene solvents. The use of neodymium systems allows polymerization of diene monomers with high efficiency (with a conversion of 100 of monomer) and stereospecificity and adjusts the characteristics of the molecular weight of the resulting polymer in an extensive range. The produced polymer by Nd-based catalyst systems does not possess insoluble polymer (gel) and exhibits superior properties such as abrasion resistance, crack resistance, resilience, etc because of the very high linearity and low glass-transition temperature (Tg). In this work, firstly, a laboratory-scale process for producing PBR with high cis repeating units content was studied which a ternary catalyst system for solution polymerization of Bd monomer to determine optimum conditions (for catalyst component molar rations and processing conditions) for the synthesis of PBR. We report the fabrication of PBR nanocomposites in the presence of graphene nanosheets (GNSs) with various content via in-situ polymerization for the first time. The synthesis is followed by in-situ polymerization with Bd monomers which a facile method for enhancing the interaction between pristine GNSs and nonpolar PBR rubber matrix. The effect of GNSs on the activity of the catalyst, on the chain microstructure, structural, morphological and thermal properties of the nanocomposites were investigated. FTIR and NMR results showed that GNSs do not affect the microstructure and the amount of cis content remains above 98 . The morphology, structural properties, and the state of dispersion of graphene nanoplatelets were characterized using XRD, SEM, and TEM techniques that showed the individual layers (highly exfoliated) of crystalline graphene with uniform dispersion and have an interfacial interaction due to - stacking interactions with PBR matrix. Moreover, the physical interactions could absorb polymer chains onto the graphene surface, thereby significantly increases the interfacial interaction between graphene and rubber matrix verified by Kraus model and measuring of Bound Rubber. DSC Results indicate that the addition of only small amounts (1 wt ) of well-dispersed graphene can significantly increase the Tg of nanocomposite (7

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Investigation of the Effect of Graphene Nanoplatelets on the Microstructure of Polybutadiene Rubber Nanocomposites Synthesized with Neodymium-based ZeiglerNatta Catalysts

موضوع مستند نشده

لاستیک پلی‌بوتادین

موضوع مستند نشده

کاتالیست نئودیمیمی

موضوع مستند نشده

پلیمریزاسیون درجا

موضوع مستند نشده

نانوکامپوزیت‌ها

موضوع مستند نشده

نانوصفحات گرافن

اصطلاح موضوعی

Polybutadiene rubber, Neodymium catalyst, In-situ polymerization, Nanocomposites, Graphene nanoplatelets

اصطلاح موضوعی

لاستیک پلی‌بوتادین، کاتالیست نئودیمیمی، پلیمریزاسیون درجا، نانوکامپوزیت‌ها، نانوصفحات گرافن

مستند نام اشخاص تاييد نشده

شکری، احمدعلی

مستند نام اشخاص تاييد نشده

طالبی، سعید، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

سلامی کلجاهی، مهدی، استاد راهنما

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230703

شماره بازیابی

پلیمر ،۶۰۳۰۳ ،۱۳۹۹

نام ميزبان

رلگیز ی‌اهت‌سیلاتاک‍ اب‍ ه‌دش‍ زتنس‍ ن‌یداتوبی‌لپ‍ ک‌یتسلا ی‌اهت‌یزوپماکونان‍ راتخاسزیر رب‍ ن‌فارگ‍ ت‌احفصونان‍ رثا ی‌سررب‍- م‌ویمیدوئن‍ ه‌یاپ‍ رب‍ اتان‍.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

4164.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

p60303.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۴۱۶۴

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y