بررسی تغییرات خواص مکانیکی و حرارتی چسب‌های حساس به فشار برپایه لاستیک بیوتیل با استفاده از نانوذرات سیلیکای اصلاح شده با مرکاپتوسیلان



نشریه: سال يازدهم - شماره اول - بهار 1396 - مقاله 4   صفحات :  35 تا 44



کد مقاله:
JCST-15-05-2016-1657

مولفین:
سید ادریس حسینی: موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش - گروه پژوهشی نانو فناوري رنگ و پوشش
مهران رستمی درونکلا: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشی نانو فناوري رنگ و پوشش
رضا امینی: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي پوشش‌هاي سطح و خوردگي


چکیده مقاله:

خواص محافظتی نوار چسب‌های سرد ضدخوردگی وابسته به خواص فیزیکی و مکانیکی چسب لاستیکی مورد استفاده در تولید این محصول می‌باشد. این چسب‌ها بر پایه لاستیک بیوتیل می‌باشند. یکی از اجزاء تعیین‌کننده در محصولات لاستیکی نوع پرکننده معدنی مورد استفاده می‌باشد. در این پژوهش اصلاح سطحی نانو ذرات سیلیکا OX50 توسط تری مرکاپتوپروپیل تری متوکسی سیلان به روش سل-ژل انجام شده و نتایج اصلاح سطحی توسط آزمون‌های TGA و FT-IR مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اینکه تری مرکاپتوپروپیل تری متوکسی سیلان دارای گروه عاملی –SH می‌باشد، با پیوندهای غیراشباع لاستیک بیوتیل واکنش داده و سبب پخت لاستیک می‌گردد. برای مطالعه تاثیر نانوذرات اصلاح سطحی شده بر چسب حساس به فشار ضدخوردگی از آزمون‌های نقطه نرمی، چسبندگی و تنش برشی استفاده شد. نتایج، بهبود خواص مکانیکی و حرارتی را نشان می‌دهد.


Article's English abstract:

The aim of this Research is assessment of surface treatment effect with mercapto silane on nano silica (OX50) on mechanical and heat properties of pressure sensitive adhesive. In this study, at first, the surface of nano silica were treated by mercapto silane through sol-gel method. To studying silanization and functional group of nano particles, using TGA, FTIR analysis. Also, to investigating of chemical and physical interaction of treated and untreated particles with polymeric matrix, softening point, adhesion and lab shear tests were performed. Results revealed that the mechanical and thermal properties of pressure sensitive increased with silica treated.


کلید واژگان:
چسب حساس به فشار، اصلاح سطحی، پیوند دهنده سیلان، لاستیک بیوتیل، نانو ذرات.

English Keywords:
Pressure sensitive adhesive, Surface treatment, Silane coupling agents, Butyl rubber, Nanoparticle.

منابع:
29. و. توكلي، م. محسني، م. رستمي، استفاده از اتصال‌دهنده سيلاني و اسيد فسفريک در آمايش سطحي کربنات کلسيم و بررسي رفتار پخش آن در آب و تولوئن، نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ، (1388)3، 221-209. 30. ي. زماني، م. محسني، س. باستاني، م. رستمي، اصلاح سطحی نانو سیلیکا با جفت‌شونده اکریلیک سیلانی: تأثیر شرایط واکنش آمایش سطحی روی شیمی سطح ذرات اصلاح شده، نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1391)6، 282-271. 31. م. رستمي، م. محسني، ز. رنجبر، آمايش نانو سيليکا با آمينوسيلان: بررسي اثر pH واکنش بر خواص سطحي و کاربردي ذره. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1389)4، 82-71. 32. م. رستمي، م. محسني، ز. رنجبر، آمايش سطحي نانوسيليکا با ماده پيونددهنده اپوكسي سيلان به منظور بهبود خواص آن در بستر پلي‌يورتان. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1394)9، 33-21. 33. م. رستمي، ر. اميني، بررسی اثر اصلاح سطحی نانو ذرات آلومینا با وینیل سیلان بر خواص فیزیکی مکانیکی رزین وینیل استر، نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1395)10، 246-233.

English References:
1. B. Pang, C. M. Ryu, and H.I. Kim, Improvement of thermal stability of UV curable pressure sensitive adhesive by surface modified silica nanoparticles. Mater. Sci. Eng., B, 178(2013), 1212-1218. 2. A. H. Landrock, S. Ebnesajjad, Adhesives technology handbook. William Andrew, 2008. 3. E. M. Petrie, Handbook of adhesives and sealants, McGraw-Hill. 2000. 4. W. Brockmann, P. L.Gei?, J.Klingen, B.Schr?der & B.Mikhail, Adhesive bonding: materials, applications and technology. Wiley-VCH Darmstadt. 2009. 5. W. C. Wake, Theories of adhesion and uses of adhesives: a review. Polymer. 19(1978), 291-308. 6. D. E. Packham, Handbook of adhesion, John Wiley & Sons, 2006: 7. I. Benedek, Pressure-sensitive adhesives and applications. CRC Press, 2004. 8. I. Benedek, M. M. Feldstein, Applications of pressure-sensitive products. CRC Press, 2008. 9. W. F. Harrington, Elastomeric adhesives. Handbook of adhesive technology. Estados Unidos: Marcel Dekker, 143-150, 2003. 10. L. Mamish Abboud, Tape coating system for pipeline corrosion protection, Pressure Sensitive Tape Council (PSTC), 2009. 11. I. Benedek, Developments in pressure-sensitive products. CRC Press, 2005. 12. B. Rodgers, W. H. Waddell, S. Solis, W. Klingensmith, Rubber compounding. Wiley Online Library, 2004. 13. S. R. Scagliusi, E. C. Cardoso, A. B. Lugao, Radiation-induced degradation of butyl rubber vulcanized by three different crosslinking systems. Radiat. Phys. Chem. 81(2012), 991-994. 14. S. Thomas, R. Stephen, Rubber nanocomposites: preparation, properties and applications. John Wiley & Sons, 2010 15. A. S. HASHIM, S. ONG, Silica Reinforcement in Natural Rubber in Micro and Nano Length Scales. Natural Rubber Materials: Volume 2: Composites and Nanocomposites, 2013. 16. Z. Czech, W. Arabczyk, A. He?miniak, A. Kowalczyk, Influence of iron carbide filler in carbon matrix on the adhesive properties of acrylic pressure-sensitive adhesives. Int. J. Adhes. Adhes. 40(2013), 210-214. 17. M. N. Park, H. S. Kang, S. W.Kim, S. Y. Yoon, Y. J. Kim, Y. S. Kang, Preparation of MPS (mercapto¬propyltri-methoxysilane) - coated SiO2 nanoparticle and its effect on mechanical properties of surface treated SiO2/EVA nanocomposite. Compos. Interfaces. 14, 5-6, 2007. 18. H. Nabil, H. Ismail, A. Azura, Optimisation of accelerators and vulcanising systems on thermal stability of natural rubber/recycled ethylene–propylene–diene-monomer blends. Mater. Des. 53(2014), 651-661. 19. A. W. Peabody, Peabody's control of pipeline corrosion. NACE international 2001. 20. H. E. Bergna, W. O. Roberts, Colloidal silica: fundamentals and applications, CRC Press, 2006. 21. M. Xanthos, Functional fillers for plastics. John Wiley & Sons, 2010. 22. E. P. Plueddemann, Silane coupling agents. Springer Science & Business Media, 1982. 23. J. Wu, L. Ling, J. Xie, G. Ma, B. Wang, Surface modification of nanosilica with 3-mercapto¬propyl tri¬methoxysilane: Experimental and theoretical study on the surface interaction. Chem. Phys. Lett. 591(2014), 227-232. 24. B. M. Vogel, D. M. DeLongchamp, C. M. Mahoney, L. A. Lucas, D. A. Fischer, E. K. Lin, Interfacial modification of silica surfaces through ?-isocyanatopropyl triethoxy silane–amine coupling reactions. Appl. Surf. Sci. 254(2008). 1789-1796. 25. V. Dugas & Y. Chevalier, Surface hydroxylation and silane grafting on fumed and thermal silica. J. Colloid. Interface. Sci. 264(2003), 354-361. 26. J. Wu, J. Xie, L. Ling, G. Ma, B. Wang, Surface modification of nanosilica with 3-mercaptopropyl tri¬methoxysilane and investigation of its effect on the properties of UV curable coatings. J. Coat. Technol. Res., 10(2013), 849-857. 27. M. Galimberti, Rubber-clay Nanocomposites: Science, Technology, and Applications. John Wiley & Sons, 2011. 28. F. Khelifa, M. E.Druart, Y.Habibi, F. Bénard, P. Leclère, M. Olivier, P. Dubois, Sol–gel incorporation of silica nanofillers for tuning the anti-corrosion protection of acrylate-based coatings. Prog. Org. Coat. 76(2013), 900-911. 34. K. Nagata, Y. Takahashi, S. Shibusawa & Y. Nakamura, Interfacial structure in vulcanized EPDM filled with mercaptosilane-treated Al (OH) 3 and its influence on the mechanical properties. J. Adhes. Sci. Technol. 16(2002), 1017-1026. 35. S. J. Park, K. S. Cho, Filler–elastomer interactions: influence of silane coupling agent on crosslink density and thermal stability of silica/rubber composites. J. Colloid. Int. Sci. 267(2003), 86-91. 36. I. Benedek, M. M. Feldstein, Technology of pressure-sensitive adhesives and products. CRC Press, 2008. 37. European Committee For Standardization "External organic coatings for the corrosion protection of buried or immersed steel pipelines used in conjunction with cathodic protection" BS EN 12068, British Standard, 1999. 38. European Committee For Standardization "Adhesives - Determination of tensile lap-shear strength of bonded assemblies" BS EN 1465, British Standard, 2009.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 826
تعداد دریافت فایل مقاله : 43

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:827

کاربران حاضر:78