لاستیکهای سیلیکون از جمله پلیمرهایی هستند که به طور وسیعی در کاربردهای الکتریکی استفاده میشوند. اما مسئلهای که در کار با این لاستیک وجود دارد، قیمت بالای آن می باشد. از طرف دیگر لاستیک EPDM نیز، الاستومری است که مصارف الکتریکی (معمولاً ولتاژ پایین) بسیاری دارد. اما در مقایسه با لاستیک سیلیکون از مقاومت کمتری در برابر شرایط جوی و دماهای بالا برخوردار است، در عوض بعضی خواص آن نظیر مقاومت حجمی و مقاومت در برابر هوازدگی هیدروترمال آن بهتر از سیلیکون می باشد، ضمن آنکه قیمت آن نیز در حدود یک پنجم لاستیک سیلیکون است.
در این پروژه سعی شده است با تهیه آلیاژ مناسبی از سیلیکون و EPDM، علاوه بر دستیابی به خواص الکتریکی، پیرشدگی و خواص سطحی و مکانیکی لازم برای تهیه مواد عایق مناسب در صنایع انتقال و توزیع نیرو، هزینه تمام شده ماده اولیه مصرفی که در حال حاضر غالباً از لاستیک سیلیکون استفاده میشود نیز کاهش یابد. محصول بدست آمده از اختلاط این دو لاستیک، یک آلیاژ دوفازی است که خواصی مابین خواص هر یک از الاستومرها ارائه میکند. با افزایش میزان EPDM در مخلوط مقاومت حرارتی و پیرشدگی آلیاژ کاهش مییابد بگونهای که در درصدهای بالای %50 EPDM نمونهها بر اثر اکسایش، تخریب میشوند. اما در نمونههای حاوی زیر %50 وزنی EPDM، علاوه بر بدست آوردن خواص مطلوب، هزینه تمام شده ماده اولیه نیز به میزان %26 کاهش مییابد. در ادامه پروژه، سعی گردید با افزایش فیلرهای هیدروکسید آلومینیوم و سیلیکا و نیز آنتی اکسیدانت و تهیه فرمولاسیون مناسب برای نمونه حاوی %50 EPDM به خواص پیرشدگی و سایر خواص مورد نظر برسیم و معضل تخریب این نمونه بر اثر پیرشدگی را برطرف کنیم.
مقدمه
مخلوطهای پلیمری
سازگاری مخلوطهای پلیمری
روشهای پیشبینی سازگاری مخلوط پلیمری
رئولوژی مخلوطهای پلیمری
حالتهای پراکنش
مورفولوژی مخلوطهای پلیمری (الاستومری)
عوامل موثر بر روی مورفولوژی مخلوطهای پلیمری امتزاجناپذیر در فرآیند اختلاط مذاب
تئوری تغییر فرم قطره و شکست آن
اثر پارامترهای مواد بر روی مورفولوژی
نسبت ویسکوزیته
ترکیب درصد (Composition)
الاستیسیته
تنش برشی
اصلاح بین سطحی
اثر روش فرآیند بر روی مورفولوژی
مخلوطکن داخلی
پخت مخلوطهای لاستیکی
پخت دینامیکی
الاستومرهای اتیلنپروپیلن (EPDM , EPM)
خواص عمومی پلیمر
غیر اشباعیت و مونومر سوم
طبقهبندی انواع الاستومر EPR
ولکانیزاسیون EPDM و مواد افزودنی (سیستم پخت)
خواص الاستومرهای اتیلنپروپیلن ولکانیزه شده
الاستومر سیلیکون
آمیزههای قابل پخت در درجه حرارت زیاد (HTV)
عوامل ولکانیزاسیون و مکانیسم پخت
خواص الاستومرهای سیلیکونی
فیلرهای مصرفی
فیلرهای سیلیکا
دوده سیلیسی
سیلیکا رسوبی
عوامل اتصالدهنده سیلانی
تری هیدرات آلومینیوم
خواص الکتریکی پلیمرها
ثابت دیالکتریک پلیمرها
پلاریزاسیون بین مرزی (Interfacial polarization)
ضریب تلفات دی الکتریک پلیمرها
شکست دی الکتریک در پلیمرها (مقاومت دی الکتریک)
مکانیسمهای اصلی شکست دی الکتریک
تخلیه سطحی
Tracking
تخریب پلیمرها
تخریب دمایی و تخریب اکسیداسیونی
واکنشهای اکسیداسیون
تخریب نوری
مواد اولیه
تجهیزات لازم برای تهیه آلیاژ EPDM/PDMS
دستگاه Haake plasticorder
غلطک آزمایشگاهی
پرس آزمایشگاهی
آون
روش ساخت نمونهها و تهیه آلیاژ EPDM/PDMS
روش اختلاط
ولکانیزاسیون و تهیه نمونههای آزمایش
تعیین شرایط پخت و میزان عامل پخت
تهیه آلیاژ EPDM/PDMS فیلردار
شرح آزمونها
بررسی خواص فیزیکی _ مکانیکی
اندازهگیری زاویه تماس آب (Contact Angle)
بررسی خواص الکتریکی
بررسی ساختار مورفولوژی
آزمون تورم
بررسی خواص پیرشدگی
بررسی خواص رئولوژیکی
اندازهگیری گرانروی ظاهری
اختلاط
رفتار پخت
نتایج آنالیز گرمایی مکانیکی دینامیکی و DSC
زاویه تماس قطره آب
نتایج آزمون رئومتر کاپیلاری (خواص رئولوژیکی)
نتایج آزمونهای الکتریکی
نتایج آزمون تورم
سختی سنجی
طیف FTIRATR
نتایج آزمون کشش
اثر افزایش فیلر
تصاویر SEM
نتایج آزمون پیرشدگی در دمای بالا
خواص الکتریکی
آزمون زاویه تماس آب
نتایج آزمون ATRFTIR
اثر افزایش فیلر
آزمون کشش
تصاویر SEM
آزمون پیرشدگی در محفظه UV
تعیین مواد واسطه بهینه برای اتصال اجزای مختلف مقره
پرایمر
چسب میان غلاف و چترکها
چسب بکار رفته میان یراق آلات و هسته کامپوزیتی
آب بند
اندازه گیری مقاومت پارگی
تعیین مشخصات الکتریکی مقره کامل تهیه شده از آلیاژ EPDM/PDMS
نتیجهگیری
پیشنهادات
مراجع