Author name:
احمد محي حمود جواد عجام
Supervisor name:
سمير حسن هادي النصراوي | محمد حمزة دحام المعموري
Abstract:
تناولت هذه الدراسة تحضير عجنة مطاطية متراكبة لكي يتم استخدامها في تصنيع اغطية عازلة للرطوبة, وقد تم ٳجراء هذه الدراسة بعدة محاور. اولا تم اختيار مطاط الستايرين - بيوتادايين (SBR) كمادة اساسية واضيف ٳليها المطاط معاد الحيوية (Reclaim Rubber) بنسب مختلفة pphr (0, 50, 100, 150, 200, 250) بالاضافة الى المواد المفلكنة والمعجلة والمنشطة لعملية الفلكنة, وتم تحضير العينات باستعمال قوالب ذات ابعاد خاصة وحسب المواصفات العالمية للفحص (ASTM) وباستخدام المكبس الحراري تحت ضغط 10MPa ودرجة حرارة 145°C ثم تم دراسة بعض الخواص الميكانيكية للعينات مثل خاصية الشد, الاستطالة, معامل المرونة, مقاومة التمزق, الصلادة, التشوه بالانضغاط, الوزن النوعي, البلى الاحتكاك وخاصية امتصاصية الماء. من خلال اجراء الاختبارات وجد ان خواص قوة الشد والاستطالة ومقاومة التمزق والوزن النوعي وامتصاصية الماء, تزداد مع زيادة نسبة المطاط معاد الحيوية وينخفض كل من معامل المرونة والصلادة والبلى الاحتكاكي وبعد ذلك تم اختيار العجنات التي تمتلك افضل خواص ميكانيكية وهي العجنة B5 التي تتكون من pphr(100SBR+200R.R) والعجنة B6 التي تتكون من pphr(100SBR+250R.R). ثانيا تم ٳضافة الياف الصوف وهي عبارة عن مخلفات صناعية ونواتج عرضية للصناعات النسيجية الملوثة للبيئة وكذلك الياف النايلون وهي عبارة عن نفايات لمواد بلاستيكية ملوثة للبيئة وبنسب pphr (0, 10, 20, 30, 40, 50) الى العجنتين B5, B6 فاصبحت كل عجنة تمتلك ست عينات مدعمة بالياف الصوف وست عينات مدعمة بالياف النايلون وتم تحضير العينات ودراسة تاثير ٳضافة الالياف على الخواص الميكانيكية للعجنة المطاطية. بعد مقارنة النتائج مع المواصفات القياسية, تم اختيار العجنة التي تتكون من (100SBR+200R.R+30Nylon.F) pphr حيث تمتلك استطالة (463%) ومقاومة تمزق (2.863MPa) وامتصاصية الماء (0.67%) بالرغم من قوة الشد لها (2.982MPa). ان اضافة الالياف بنوعيها الى العجنة المطاطية سببت انخفاض في قوة الشد من (3.846MPa) الى (2.982MPa) والاستطالة من (599%) الى (463%) وارتفاع في مقاومة التمزق من (1.45MPa) الى (2.86MPa) ومعامل المرونة من (0.067MPa) الى (0.075MPa) والصلادة من (46.83) الى (74.66) ومقاومة البلى الاحتكاكي من (0.046%) الى (0.528%) وانخفاض التشوه بالانضغاط من (9.09%) الى (4.77%) والوزن النوعي من (1.06g/cm3) الى (0.9g/cm3) وهذه النتائج تتلاءم مع المواصفات المطلوبة للمنتج, ولتحسين خاصية الشد تم اخذ 150g من العجنة التي تم اختيارها واضيف لها 50g من مادة اسود الكاربون وبعد اجراء فحص الخواص للعينة الناتجة تم الحصول على قوة شد بمقدار (5.16MPa) بالاضافة الى زيادة التحسن في الخواص الميكانيكية الاخرى. لمعرفة مدى التاثير الذي تحدثه الاشعة فوق البنفسجية (UV) على خواص المنتج تم تعريض عينات الاختبار الى الاشعة فوق البنفسجية UV ولفترات زمنية مختلفة (0, 15, 30, 45, 60) hour وللخواص التالية : مقاومة الشد والاستطالة ومقاومة التمزق والصلادة والوزن النوعي وامتصاصية الماء. فاظهرت النتائج حدوث انخفاض في مقاومة الشد بنسبة 6.39% والاستطالة بنسبة 7.81% ومقاومة التمزق بنسبة 10.78% والوزن النوعي بنسبة 1.53% وزيادة في قيمة الصلادة بنسبة 2.48% وامتصاصية الماء بنسبة 56.49% وهذه التغيرات تكون ضمن حدود المواصفات القياسية المعتمد عليها. تم اجراء اختبار التعجيل بالتعتيق الحراري لعينات الشد ومقاومة التمزق وامتصاصية الماء تحت درجة حرارة 70°C ولمدة 28 يوما فاظهرت النتائج حدوث زيادة طفيفة في قيمة مقاومة الشد (5.417MPa) ومقاومة التمزق (3.2Mpa) وامتصاصية الماء (0.793%) وانخفاض طفيف في قيمة الاستطالة (302%). | This study comprise the preparation of composite rubber batch to be used in the manufacture of insulation covers moisture and has been nominated by conducting this study with several axes. First was selected basic feed stock styrene - butadiene rubber (SBR) in addition to the Reclaim rubber and at different rates (0, 50, 100, 150, 200, 250) pphr in addition to the vulcanizing material and accelerators and activators to vulcanization process. The samples prepared by using the private dimensions of molds and according to international standards for testing (ASTM) and using a thermal piston under the compression 10MPa and temperature 145°C then some mechanical properties was studied for samples such as tensile properties, elongation, modulus of elasticity, tear resistance, hardness, deformation Compression, specific gravity, friction and property absorbency water. Through testing it found that The increasing of additives ratios of reclaim rubber due to increase the tensile strength and elongation and tear resistance and specific weight and absorbency of water, and decreases both the elastic modulus and hardness and friction. After that was chosen the samples which owns the best mechanical properties of a B5 sample consisting of (100SBR+200R.R) and B6 sample, which consists of (100SBR+250R.R). Second it has been added wool fabrics which is a waste, and outputs cross textile industries and nylon fabrics which is a waste plastics, at different rates (0,10,20,30,40,50) pphr to samples B5, B6, becoming a whole batch has six samples reinforced wool fibers and six samples reinforced nylon fibers was prepared samples and study the effect of adding fiber on the mechanical properties of rubber batch. After comparing the results with standard specifications, has been chosen the sample which consisting of (100SBR + 200R.R + 30Nylon.F), It has a tensile strength elongation (463%) and resistance to tearing (2.863MPa) and water absorbency (0.07%), exception the tensile strength (2.982MPa). The addition of fiber to both types of batchs rubber caused a decrease in the tensile strength of (3.846MPa) to (2.982MPa) and elongation of (599%) to (463%) and increase in the tear resistance of (1.45MPa) to (2.86MPa) and elastic modulus of (0.067Mpa) to (0.075MPa) and the hardness of (46.83) to (74.66) and wear resistance of (0.046%) to (0.528%) and low deformation by compression of (9.09%) to (4.77%) and spesific gravity of (1.06g/cm3) to (0.9g/cm3), and these results fit with the required product specifications, and to improve the tensile properties were taken 150g of selected sample and add them 50g of carbon black material and after an examination of properties of the sample resulting been get the tensile strength by (5.16MPa) in addition to the increased improvement in other properties. To find out the extent of the impact of ultraviolet radiation (UV) on the properties of the product have been exposing the test samples to UV radiation and for different periods of time (0,15,30 ,45,60) for properties : the tensile strength, elongation, tear resistance, hardness, specific weight and absorbency of water. The results indicate a reduction in tensile strength 6.39% and the elongation of 7.81% and tear resistance of 10.78% and specific weight of 1.53% and increase in the value of hardness at 0.024% and absorbency of water of 4.8%, and these changes are within the limits of the standard specifications. Was conducted testing of heat aging to tensile strength and tear resistance and absorbency of water samples under a temperature of 70°C for a period of 28 days, The results indicate to increase in tensile value by (0.04%) and tear resistance by (0.04%) and decreasing in elongation value of (0.01%).
