بررسی اثر پلی کریستال های گرافیت بر خواص اکسایش شیمیایی و حرارتی آمیخته های نانوکامپوزیتی nbr/novolac

در اکثر صنایع به ویژه صنعت نفت و گاز نیاز است تا از مواد مقاوم در برابر عوامل خورنده استفاده گردد. امروزه با استفاده از نانومواد می توان خواص مواد را به نحو بسیار مناسبی بهبود بخشید و نیز میزان استفاده از مواد، هزینه و زمان را بهینه نمود. در این حالت نانومواد مورد استفاده اغلب بعنوان یک سد مقاوم در برابر خوردگی عمل کرده و علاوه بر این می توانند سبب افزایش استحکام ماده و تولید موادی با پایداری بالا و طول عمر بیشتر گردند. کائوچوی نیتریل، یکی از موادی است که به علت مقاومت در برابر متورم شدن در حالت غوطه وری در روغن های معدنی، حلال¬ها، آب، نمک¬ها، ترکیبات آلیفاتیک، صابون¬ها و همچنین مقاومت خوب در مقابل ازون و تابش اشعه فرابنفش، به عنوان یکی از الاستومر¬های پرمصرف در صنعت کاربرد دارد. ضعف¬هایی نظیر مقاومت کم در برابر اکسیدکننده¬های قوی نظیر اسید نیتریک، مقاومت کم در برابر بخار، شعله و آتش کاربرد آن را در این گونه محیط¬ها با محدودیت روبه¬رو ساخته است. هدف تحقیق پیش¬رو تهیه نانوکامپوزیتی بر پایه¬ی الاستومر پلی¬اکریلونیتریل بوتادی¬ان با مقاومت شیمیایی و حرارتی مطلوب با رویکردی مبتنی بر استفاده از آن در محیط¬های خورنده همراه با دمای بالا است. در این پژوهش، به منظور افزایش مقاومت حرارتی و شیمیایی و همچنین کاهش هزینه¬های مواد اولیه از رزین نووالاک استفاده شد. خواص گرمایی مناسب پلی¬کریستال¬گرافیت و همچنین استفاده از ساختار لایه¬ای آن به منظور بالا بردن مقاومت شیمیایی نانوکامپوزیت باعث استفاده از آن در این پژوهش شد. نتایج حاصل نشان داد که افزایش درصد رزین نوالاک در بازه¬ی 25% تا 40% وزنی، باعث افزایش مقاومت شیمیایی و حرارتی می¬گردد و در بالاتر از 40% وزنی جدایی فازی رخ داده و افت خواص شیمیایی و حرارتی را به دنبال دارد. افزایش درصد پلی¬کریستال¬گرافیت وابسته به درصد نوالاک، از یک مقدار حداقل به بعد باعث افزایش مقاومت شیمیایی می¬گردد به طوری که هرچه مقدار نوالاک بیشتر می¬شود این مقدار حداقل برای پلی¬کریستال¬گرافیت، کمتر می¬گردد. هنگامی که مقدار نووالاک درآمیزه¬ها به بیشتر از 40% وزنی می¬رسد، افزایش درصد پلی¬کریستال¬گرافیت باعث کاهش مقاومت شیمیایی نانوکامپوزیت می¬گردد. با استفاده از معادله¬ی آورامی و نتایج آزمون تورم در استن، تابعیت مقدار تورم به درصد رزین نوالاک، پلی¬کریستال¬گرافیت و زمان بدست آمده، همچنین براساس آن مقادیر بهینه رزین نوالاک و پلی¬کریستال¬گرافیت برای دستیابی به بیشترین مقاومت و پایداری حرارتی و شیمیایی محاسبه گردید. با انجام آزمون حرارتی بر روی نمونه¬¬های حاوی 35% وزنی نوالاک مشخص شد که افزایش درصد پلی¬کریستال¬گرافیت باعث افزایش مقاومت حرارتی تا 2/8% و کاهش میزان تخریب نهایی شده است.