The Effect of Intermolecular Interactions on the Properties of Poly(chlorobutyl) / Graphene Oxide and Nanoclay Nanocomposites

Document Type : Original Article

Authors

1 Department of Chemical Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

2 Department of Mechanical Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

3 Production Consultant of Artawheel Tire Company, Ardabil, Iran

20.1001.1.25885596.2020.5.1.5.5

Abstract

Nano composites of graphene oxide and modified nanoclay (Cloisite 15A) were produced based on 80 phr chlorobutyl and 20 phr natural rubber according to inner liner recipe. The results show modified nano fillers have remarkable change in dispersion in the matrix. Subsequently Improved cured products properties. Exfoliation of graphen oxide and Cloisite 15A was confirmed by XRD and TEM. In the case of graphite intercalation has happened. Also physical and mechanical properties of this composite was studied.

Keywords

Main Subjects

Article Title [فارسی]

خواص نانوکامپوزیت‌های پلی‌کلروبوتیل/گرافن اکساید و نانوخاک‌رس از نظر برهمکنش‌های بین پرکننده‌ها

Authors [فارسی]

  • مجید صفاجوجهانخانملو 1
  • مهدی اسکندرزاده 2
  • جمال موثق 3

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 مشاور تولید شرکت آرتاویل تایر، اردبیل، ایران

Abstract [فارسی]

نانوکامپوزیت‌های نانو خاک‌رس اصلاح شده (Cloisite 15A) و گرافن اکساید با لاستیک کلروبوتیل و لاستیک طبیعی SMR20 با موفقیت تهیه شدند. اصلاح سطح نانوذرات باعث بهبود در پراکنش داخل ماتریس لاستیکی شده و خواص قطعه پخت شده مطابق با فرمولاسیون اینرلاینر بهبود قابل توجهی پیدا کرد. ورقه‌ورقه‌شدن ذرات گرافن اکساید و نانو خاک‌رس اصلاح شده توسط آنالیز پراکنش اشعه ایکس و میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) اثبات گردید، اما در مورد کامپوزیت گرافیت، بین لایه‌ای شدن اتفاق افتاد. مطالعه خواص فیزیکی حاصل از این نانوذرات نشان داد کامپوزیت‌های حاوی نانوذرات اصلاح شده خواص بهبود یافته‌ای از خود نشان می‌دهند.

Keywords [فارسی]

  • پلی‌کلروبوتیل
  • گرافیت
  • گرافن اکساید
  • خاک‌رس نانو و نانوکامپوزیت
  1. Kamigaito O, Fukushima Y, Doi H (1984) Composite material composed of clay mineral and organic high polymer and method for producing the same. US patent 4,472,538.
  2. Kojima Y, Usuki A, Kawasumi M, Okada A, Fukushima Y, Kurauchi T, Kamigaito O (1993) Mechanical properties of nylon 6-clay hybrid. J Mater Res 8:1185–1189
  3. Kojima Y, Usuki A, Kawasumi M, Okada A, Kurauchi T, Kamigaito O (1993) Sorption of water in nylon 6–clay hybrid. J Appl Polym Sci 49:1259–1264
  4. Zachariah, A. K., Geethamma, V. G., Chandra, A. K., Mohammed, P. K., & Thomas, S. (2014). Rheological behaviour of clay incorporated natural rubber and chlorobutyl rubber nanocomposites. RSC Advances, 4(101), 58047-58058.
  5. Saritha, A., & Joseph, K. (2014). Effect of nano clay on the constrained polymer volume of chlorobutyl rubber nanocomposites. Polymer Composites. doi: 10.1002/pc.23124
  6. Tiwari, S. K., Choudhary, R. N. P., & Mahapatra, S. P. (2014). Dynamic mechanical and dielectric relaxation studies of chlorobutyl elastomer nanocomposites effect of nanographite loading and temperature. High Performance Polymers, 0954008314545137.
  7. Tiwari, S. K., Sahoo, B. P., & Mahapatra, S. P. (2014). Physico-mechanical and dynamic mechanical studies of nanographite reinforced chlorobutyl nanocomposites. Plastics, Rubber and Composites.
  8. Tiwari, S. K., Choudhary, R. N. P., & Mahapatra, S. P. (2014). Effect of multiwalled carbon nanotube and temperature on dielectric and impedance spectroscopy of chlorobutyl elastomer nanocomposites. Journal of Elastomers and Plastics, 0095244314526742.
  9. Tiwari, S. K., Sahoo, B. P., & Mahapatra, S. P. (2014). Morphology, mechanical, bound rubber, swelling, and dynamic mechanical studies of chlorobutyl elastomer nanocomposites: effect of multiwalled carbon nanotube and solvent. Journal of Polymer Engineering, 34(1), 41-52.
  10. Saritha, A., & Joseph, K. (2014). Role of solvent interaction parameters in tailoring the properties of chlorobutyl rubber nanocomposites. Polymer Composites. doi: 10.1002/pc.23187
  11. Hummers, W.S Offeman, R.E.Preparation of Graphitic Oxide. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339.