نفوذ مولکولی تولوین در کامپوزیت‌‍‌های لاستیک طبیعی پرشده با کربنات کلسیم

خواص انتقال مایعات و گازها از درون مواد پلیمری نقش مهمی را در بسیاری از کاربردهای صنعتی این محصولات ایفا می‌کند. در این پژوهش، کامپوزیت‌های لاستیک طبیعی تقویت‌شده با کربنات کلسیم به روش اختلاط مذاب تولید شد. برای بررسی فرایند انتقال تولوین در کامپوزیت‌های تولیدی از آزمون تورم تعادلی استفاده شد. نفوذ و انتقال تولوین از کامپوزیت‌های لاستیک طبیعی- کربنات کلسیم در محدوده دمایی?c ‌45-25 بررسی شد. نفوذ تولوین در این نوع کامپوزیت‌ها با اهمیت بر مقدار مصرف کربنات کلسیم و نیز اثر دما بر فرایند انتقال تحلیل شد. پارامترهای انتقال مانند ضریب نفوذ، ضریب جذب و ضریب تراوایی بر اساس آزمون تورم تعادلی ارزیابی شدند. برای درک سازوکار نفوذ تولوین در کامپوزیت‌های تولیدی، اطلاعات آزمون تورم در یک معادله تجربی به کار برده و از این راه نوع سازوکار انتقال معین شد. در کامپوزیت‌های تولیدی نفوذ تقریباً از نوع فیکی رخمی‌دهد و با افزایش دما، سازوکار نفوذ به حالت نفوذ فیکی نزدیک‌تر می‌شود. افزایش مقدار پرکننده مقدار تورم نهایی کامپوزیت و سرعت نفوذ حلال را کاهش می‌دهد. با افزایش دما سرعت نفوذ و هم‌چنین مقدار تراوش‌پذیری و به عبارت دیگر مقدار تورم نهایی کامپوزیت افزایش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد، غلظت پرکننده در کامپوزیت نقش تعیین کننده‌ای در مقادیر ضرایب نفوذ، جذب و تراوایی کامپوزیت دارد. هم‌چنین، با به‌کارگیری آزمون دینامیکی- مکانیکی، رفتار دینامیکی- مکانیکی و برهم‌کنش‌های بین فازی در کامپوزیتهای لاستیک طبیعی بررسی شد. ریزساختار و پراکندگی ذرات کربنات کلسیم در ماتریس لاستیک طبیعی نیز بر اساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی ارزیابی شد. به‌طور کلی نتایج آزمون‌های تورم و دینامیکی- مکانیکی و هم‌چنین تصاویر میکروسکوپی نشان می‌دهد، مقدار بهینه کربنات کلسیم در لاستیک طبیعی phr 10 است