تقویت الیاف کوتاه در الاستومرها و ترموپلاستیکها؛ مسیر جدیدی به سوی استحکام هوشمند و پایداری صنعتی
بسپار/ایران پلیمر این پژوهش نشان میدهد که افزودن درصد کنترل شده ای از الیاف کوتاه مانند شیشه، بازالت، آرامید یا کربن میتواند منجر به افزایش چشمگیر استحکام کششی، مدول یانگ، مقاومت به پارگی، و پایداری ابعادی در کامپاندهای لاستیکی و ترموپلاستیکی شود.
نویسنده تأکید دارد که طول بحرانی الیاف (حدود ۰.۲ تا ۰.۶ میلیمتر) و درجه ی جهت گیری الیاف در حین فرآیند، عوامل تعیین کننده در عملکرد نهایی هستند. در این مقاله آمده است که برای دستیابی به بیشترین کارایی، چسبندگی سطحی میان الیاف و ماتریس پلیمری باید تقویت شود؛ این امر از طریق استفاده از عوامل جفت کننده سیلانی، سازگارکننده های پلیمری (مانند MAH-g-PP) و اصلاح سطحی الیاف با پلاسما یا اکسیداسیون ممکن میشود.
از دیدگاه فرآیند، حضور الیاف کوتاه در مقادیر بالاتر از ۱۰ phr باعث افزایش ویسکوزیته و کاهش جریانپذیری میشود؛ بنابراین لازم است از روانکنندههای فرمولاسیونی و طراحی دقیق مارپیچ اکسترودر برای جلوگیری از شکست الیاف استفاده گردد.
نتایج مقاله نشان میدهد که این نوع تقویت، بهویژه در صنایع زیر کاربرد مؤثر دارد: – خودروسازی: برای تولید ضربه گیرها، پایه نگهدارها و قطعات موتور با مقاومت بالا در دما و خستگی. برای مثال الیاف شیشه و بازالت در TPE و NBR – کفسازی و لاینینگ صنعتی: جهت افزایش مقاومت سایشی و کاهش تغییر شکل در دماهای بالا. برای مثال آرامید در NBR و EPDM – تجهیزات صنعتی و عایقهای مکانیکی: برای ایجاد ترکیبات سبکتر با عملکرد ساختاری و حرارتی بهتر. برای مثال کربن در TPU . نویسنده در پایان پیشنهاد می کند که مسیر آینده این حوزه بهسمت الیاف زیستی و نانوالیاف تجدیدپذیر نظیر سلولز نانوساختار یا کیتوسان اصلاحشده پیش می رود تا ضمن حفظ استحکام مکانیکی، اثرات زیست محیطی سیستم های سنتی کاهش یابد.
به عنوان پژوهشگر حوزه پلیمر، معتقدم این مقاله یکی از منابع کلیدی برای درک عمیقتر تعامل بین ساختار، رئولوژی و عملکرد مکانیکی در کامپاندهای تقویت شده است.
ترکیب دقیق طراحی فرمولاسیون، کنترل فرآیند و مهندسی سطح، کلید دستیابی به موادی هوشمندتر، سبکتر و سازگارتر با محیطزیست خواهد بود.
می توانید نسخه PDF مقاله را از اینجا دانلود کنید : https://lnkd.in/gTaM4qZj.
پیمان عزتی دکتری پلیمر | پژوهشگر نوآوری های پایدار در صنایع لاستیک و پلیمر
