अमूर्त

इस अध्ययन ने फूरियर-ट्रांसफॉर्म इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटीआईआर) का उपयोग करके एक्रिलामाइड ऐक्रेलिक एसिड कॉपोलीमर (सीओएस) के ट्राइथेनॉलमाइन नमक के आधार पर एक मल्टीफ़ंक्शन पॉलिमरिक आसंजन प्रमोटर और एंटी-एजिंग यौगिक तैयार किया और उसकी विशेषता बताई। एनबीआर कंपोजिट और एनबीआर/पीईटी सैंडविच के तन्यता, आसंजन और थर्मल गुणों पर विभिन्न सीओएस सामग्री के प्रभाव का मूल्यांकन किया गया था। सीओएस युक्त एनबीआर कंपोजिट ने बढ़ते थर्मल एजिंग समय के साथ अपने यांत्रिक गुणों को अच्छा बनाए रखा, जबकि सीओएस के बिना कंपोजिट ने अपने यांत्रिक गुणों में कमी देखी। थर्मल एजिंग के 7 दिनों के बाद उच्चतम तन्यता ताकत (17.5 एमपीए, अवधारण मान 0.6 प्रतिशत के साथ) एनबीआर कंपोजिट के लिए दर्ज की गई, जिसमें 5 पीएचआर (रबर के प्रति सौ भागों में भाग) सीओएस (सीओएस 5) शामिल है। ), बिना सीओएस (सीओएस 0) के एनबीआर कंपोजिट की तुलना में, जिसने -27.4 प्रतिशत के प्रतिधारण मूल्य के साथ 15.1 एमपीए दर्ज किया। इसके अलावा, COS 5 कंपोजिट ने COS 0 की तुलना में छिलके की ताकत में 16.4 प्रतिशत सुधार किया। थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए) के परिणामों ने सीओएस के एंटी-थर्मल एजिंग प्रभाव का समर्थन किया, जहां एनबीआर कंपोजिट में सीओएस के 5 और 10 पीएचआर जोड़ने के बाद प्रारंभिक अपघटन तापमान (टीआई) मान में क्रमशः 11.7 और 9.3 डिग्री की वृद्धि हुई। . इसके अलावा, जांच किए गए अन्य थर्मोग्रैविमेट्रिक मापदंडों ने उनके मूल्यों में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदर्शित की, जो सीओएस की उपस्थिति में एनबीआर समग्र की थर्मल स्थिरता में सुधार की पुष्टि करता है। इसके अलावा, पीईटी / एनबीआर सैंडविच की वायु पारगम्यता 80 प्रतिशत कम हो गई। सीओएस में 7.5 पीएचआर का इजाफा।

सिस्टैंच का ग्लाइकोसाइड हृदय और यकृत के ऊतकों में एसओडी की गतिविधि को भी बढ़ा सकता है, और प्रत्येक ऊतक में लिपोफसिन और एमडीए की सामग्री को काफी कम कर सकता है, विभिन्न प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन रेडिकल्स (OH-, H₂O₂, आदि) को प्रभावी ढंग से हटा सकता है, और डीएनए क्षति से बचा सकता है। ओएच-रेडिकल्स के कारण होता है। सिस्टैंच फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स में मुक्त कणों की एक मजबूत सफाई क्षमता होती है, विटामिन सी की तुलना में उच्च कम करने की क्षमता होती है, शुक्राणु निलंबन में एसओडी की गतिविधि में सुधार होता है, एमडीए की सामग्री कम होती है, और शुक्राणु झिल्ली समारोह पर एक निश्चित सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है। सिस्टैंच पॉलीसेकेराइड डी-गैलेक्टोज के कारण प्रयोगात्मक रूप से वृद्ध चूहों के एरिथ्रोसाइट्स और फेफड़ों के ऊतकों में एसओडी और जीएसएच-पीएक्स की गतिविधि को बढ़ा सकते हैं, साथ ही फेफड़ों और प्लाज्मा में एमडीए और कोलेजन की सामग्री को कम कर सकते हैं और इलास्टिन की सामग्री को बढ़ा सकते हैं। डीपीपीएच पर एक अच्छा सफाई प्रभाव, वृद्ध चूहों में हाइपोक्सिया का समय बढ़ाना, सीरम में एसओडी की गतिविधि में सुधार करना, और प्रयोगात्मक रूप से वृद्ध चूहों में फेफड़ों के शारीरिक अध: पतन में देरी करना, सेलुलर रूपात्मक अध: पतन के साथ, प्रयोगों से पता चला है कि सिस्टैंच में अच्छी एंटीऑक्सीडेंट क्षमता है और त्वचा की उम्र बढ़ने वाली बीमारियों को रोकने और उनका इलाज करने के लिए एक दवा बनने की क्षमता रखती है। साथ ही, सिस्टैंच में इचिनाकोसाइड में डीपीपीएच मुक्त कणों को साफ़ करने की एक महत्वपूर्ण क्षमता है और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को साफ़ कर सकता है, मुक्त कट्टरपंथी प्रेरित कोलेजन गिरावट को रोक सकता है, और थाइमिन मुक्त कट्टरपंथी आयनों की क्षति पर भी अच्छा मरम्मत प्रभाव पड़ता है।

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कीवर्डआसंजन · यांत्रिक गुण · तापीय गुण · वायु पारगम्यता

परिचय

रबरयुक्त कपड़े को कपड़ा कपड़े पर संसेचन, सतह कोटिंग या लेमिनेशन के साथ कोटिंग करके बनाया जा सकता है। सतह कोटिंग की सबसे लोकप्रिय विधि रबर मिश्रण (आटा) से बने चिपचिपे तरल पदार्थ को फैलाना है [1]। कपड़े या फाइबर और पॉलिमर मैट्रिक्स के बीच आसंजन में सुधार आमतौर पर कपड़े की सतह के भौतिक या रासायनिक संशोधन या आसंजन प्रमोटरों को जोड़कर प्राप्त किया जाता है [2]। कपड़ा कपड़े और रबर के बीच आसंजन को बढ़ाने के लिए कई प्रयास किए गए हैं। डोगन्सी [3] ने पीईटी कॉर्ड और रबर (प्राकृतिक रबर स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर मिश्रण) के बीच आसंजन गुणों पर ग्लाइसीडिल पॉलीहेड्रल ऑलिगोमेरिक सिल्सेक्विओक्सेन (जीपीओएसएस) के प्रभाव की जांच की। यह पाया गया कि तन्यता ताकत में महत्वपूर्ण बदलाव नहीं हुआ था, जबकि जीपीओएसएस के 1 प्रतिशत पर प्राप्त उच्चतम आसंजन ताकत के साथ आसंजन ताकत में सुधार हुआ था। झांग एट अल. [4] सिलेन कपलिंग एजेंट और एन2 प्लाज्मा सतह उपचार के संयोजन का उपयोग करके पॉली (एम-एरामिड) कपड़े के सिलिकॉन रबर के आसंजन में सुधार किया गया। सिलेन यौगिक दोनों सतहों पर ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया के माध्यम से कपड़े और रबर के बीच एक बंधन एजेंट के रूप में कार्य करता है। सुब्रमण्यन और नंदो [5] ने पॉलीक्लोरोप्रीन रबर और पॉलीविनाइल अल्कोहल कॉर्ड और बुने हुए कपड़े के बीच आसंजन को बेहतर बनाने के लिए ड्राई बॉन्डिंग सिस्टम का उपयोग किया, जिसमें रेसोरिसिनॉल, सिलिका और हेक्सामेथिलनेटेट्रामाइन शामिल हैं। प्रत्येक घटक की मात्रा में परिवर्तन का रबर और डोरियों या कपड़ों के बीच आसंजन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन रबर (NBR) असंतृप्त रबर परिवार से संबंधित है। एनबीआर एक्रिलोनिट्राइल और ब्यूटाडीन मोनोमर्स के कोपोलिमराइजेशन से निर्मित होता है। एनबीआर का ऑटोमोटिव उद्योग में व्यापक अनुप्रयोग है, जैसे तेल और ईंधन प्रतिरोध सील, टैंक, होसेस, ग्रोमेट इत्यादि। जैसे-जैसे एक्रिलोनिट्राइल सामग्री बढ़ती है, एनबीआर का ईंधन और तेल प्रतिरोध बढ़ता है [6]। पीईटी फैब्रिक, जांच के तहत कंपोजिट का एक घटक, इसकी अक्रिय सतह रासायनिक संरचना और विभिन्न पॉलिमरिक यौगिकों के साथ इसके आसंजन को बेहतर बनाने के लिए सतह संशोधन या आसंजन प्रमोटर को जोड़ने की आवश्यकता के कारण खराब संगतता है [7]। पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) का उपयोग प्राकृतिक रबर [8] और स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर [9] के लिए एक मजबूत एजेंट के रूप में किया जाता था, जहां यह आसंजन प्रमोटर या आगे के संशोधनों की अनुपस्थिति में उनके साथ खराब आसंजन प्रदर्शित करता था। पीईटी सहित एनबीआर और ध्रुवीय कपड़ों के बीच आसंजन कमजोर है [2, 7, 10, 11]। एनबीआर के -सी=सी- [2] के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया के आधार पर पीईटी फाइबर या कपड़े में एनबीआर के आसंजन को बेहतर बनाने के लिए कई प्रयास किए गए हैं। जिनचेंग एट अल. [7] एनबीआर और पीईटी डोरियों के बीच आसंजन को बेहतर बनाने के लिए दो अलग-अलग आसंजन-प्रचार प्रणालियों के प्रभाव की जांच की गई। जहां हाइड्रेटेड सिलिका-रेसोरसीनॉल-हेक्सामेथोक्सीमिथाइल-मेलामिन (एचआरएच) उपचारित प्रणाली ने रेसोरिसिनॉल-फॉर्मेल्डिहाइड-लेटेक्स (आरएफएल) उपचारित प्रणाली की तुलना में एनबीआर और पीईटी डोरियों के बीच आसंजन में अधिक सुधार दिखाया। रज़ाविज़ादेह और जमशीदी [2] ने पराबैंगनी (यूवी) विकिरण का उपयोग करके पीईटी कपड़े की सतह के कार्बोक्सिलेशन के माध्यम से एनबीआर और पीईटी फाइबर के बीच आसंजन में सुधार किया। यह पाया गया कि एनबीआर और पीईटी के बीच संबंध में सुधार रबर/फैब्रिक इंटरफेस पर सहसंयोजक बंधन के गठन के कारण है। हान एट अल. [12] सिलिकॉन रबर और पॉलिएस्टर कपड़े के बीच आसंजन गुणों को बेहतर बनाने के लिए टाइटेनेट का उपयोग किया गया। जैसे-जैसे टाइटेनेट की मात्रा बढ़ती गई, सिलिकॉन रबर कंपोजिट की कठोरता और तन्य शक्ति धीरे-धीरे कम होती गई, जबकि छिलके का बल 0.2 प्रतिशत की टाइटेनेट सांद्रता तक बढ़ गया।

रबर मैट्रिक्स के भीतर असंतृप्ति की उपस्थिति थर्मल या ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने पर अस्थिरता और बाद में गिरावट का कारण बनती है, जिससे रबर श्रृंखलाओं में दरार आ जाती है और रबर मैट्रिक्स के भीतर ऑक्सीजन युक्त समूहों या अतिरिक्त क्रॉसलिंक का निर्माण होता है [13]। इस गिरावट से रबर मिश्रित के भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुणों में नाटकीय गिरावट आएगी जो इसके सेवा जीवन पर नकारात्मक रूप से प्रतिबिंबित होगी [14, 15]। असंतृप्त रबर क्षरण प्रक्रिया में देरी करने के लिए, रबर की तापीय स्थिरता को बढ़ाने के लिए एमाइड यौगिकों जैसे रासायनिक एंटीऑक्सिडेंट को शामिल किया जाता है [16]। जैसा कि हमने ऊपर उल्लेख किया है, एनबीआर असंतृप्त रबर परिवार का एक सदस्य है, और इस प्रकार, गिरावट प्रक्रिया को धीमा करने और सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए इसके सूत्रों में एक एंटी-एजिंग एजेंट जोड़ा जाना चाहिए।

जोवानोविक एट अल. [17] एनबीआर/आयरन ऑक्साइड/जिंक डाइमेथैक्रिलेट कंपोजिट पर विभिन्न एंटी-एजिंग एजेंटों के प्रभाव का अध्ययन किया और पाया कि सभी एंटी-एजिंग एजेंट एनबीआर कंपोजिट के क्रॉसलिंक घनत्व और यांत्रिक गुणों को नुकसान पहुंचाते हैं। 100 डिग्री पर सबसे अच्छा सुरक्षात्मक प्रभाव डायरील-पी-फेनिलीन डायमाइन (डीएपीडी) द्वारा प्रदान किया गया था, जबकि 120 डिग्री पर सबसे अच्छा एंटीऑक्सीडेंट डिफेनिलमाइन (डीपीए) था। झोंग एट अल. [18] ग्राफीन ऑक्साइड (जीओ) को एक एंटी-एजिंग एजेंट पी-फेनिलिनेडियम (पीपीडी) के साथ संशोधित किया और एनबीआर की थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए इसका इस्तेमाल किया। परिणामों से पता चला कि जीओ-पीपीडी शुरू करने के बाद रबर मैट्रिक्स की थर्मो-ऑक्सीडेटिव स्थिरता स्पष्ट रूप से बढ़ गई। छोटे एंटीएजिंग यौगिकों को समग्र की सतह पर प्रसार के माध्यम से खो दिया जा सकता है, इसके बाद उचित विलायक में वाष्पीकरण या विघटन हो सकता है। एंटीएजिंग अणुओं के नुकसान से बचने के लिए, मैक्रोमोलेक्यूलर या पॉलीमेरिक एंटीएजिंग अणुओं का उपयोग किया गया था [19]।

इस अध्ययन ने फूरियर-ट्रांसफॉर्म इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटीआईआर) का उपयोग करके एक्रिलामाइड ऐक्रेलिक एसिड कॉपोलीमर (सीओएस) के ट्राइथेनॉलमाइन नमक के आधार पर एक मल्टीफ़ंक्शन पॉलिमरिक आसंजन प्रमोटर और एंटी-एजिंग यौगिक तैयार किया और उसकी विशेषता बताई। एनबीआर और पीईटी कपड़े के बीच आसंजन पर सीओएस के प्रभाव और एनबीआर मिश्रित के तन्य गुणों की जांच की गई। इसके अलावा, COS का उपयोग NBR कंपोजिट की थर्मो-ऑक्सीडेटिव स्थिरता में सुधार के लिए किया गया था। एनबीआर मिश्रित के तन्यता और पीईटी/एनबीआर सैंडविच के आसंजन गुणों पर थर्मल उम्र बढ़ने के प्रभाव का मूल्यांकन किया गया था जिसमें सीओएस की विभिन्न सामग्री शामिल है। इसके अलावा, थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए) और वायु पारगम्यता की जांच की गई।

प्रयोगात्मक

सामग्री

एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन रबर (NBR) व्यापार नाम KRYNAC® 2850 F के तहत, ज़ोन एडवांस्ड पॉलीमिक्स, थाईलैंड से खरीदा गया था, जहां एक्रिलोनिट्राइल सामग्री 27.5 wt है। प्रतिशत, घनत्व 0.97 ग्राम/सेमी3 और मूनी चिपचिपापन एमएल (1 प्लस 4) 100 डिग्री 48. एक्रिलामाइड (एएएम), ऐक्रेलिक एसिड (एए) मोनोमर्स 99 प्रतिशत की शुद्धता के साथ, अमोनियम परसल्फेट (एपीएस), 98 प्रतिशत, और ट्राइथेनॉलमाइन (टीईए), 98 प्रतिशत मर्क कंपनी, जर्मनी से प्राप्त किए गए थे। पॉलिएस्टर कपड़ा मिस्र के मिस्र हेलवान फॉर टेक्सटाइल्स से प्राप्त किया गया था। बाहरी सतह क्षेत्र (STSA) के साथ कार्बन ब्लैक (N220), m2 /g 106 m2 /g अलेक्जेंड्रिया कार्बन ब्लैक, मिस्र द्वारा प्रदान किया गया था। 99 प्रतिशत शुद्धता वाला हेक्सामेथिलनेटेट्रामाइन (एचएमटी) अल्फ़ा एज़र, जर्मनी से खरीदा गया था। अन्य रसायन एल-गोमहोरिया फॉर ट्रेडिंग केमिकल्स, मिस्र द्वारा प्रदान किए गए थे।

सीओएस की तैयारी

एक कंडेनसर, ग्लास थर्मामीटर और एक एन2 गैस इनपुट के साथ 500 एमएल तीन-गर्दन वाले फ्लास्क में, सीओएस तैयार किया गया था। फ्लास्क को 90 ग्राम आसुत जल से भरा गया और 90 डिग्री के तापमान पर सेट किया गया। सरगर्मी दर को 250 आरपीएम पर समायोजित किया गया था। 30 ग्राम AAM को 30 ग्राम आसुत जल में घोला गया और 30 ग्राम AA के साथ मिलाया गया। सर्जक समाधान 18.8 ग्राम आसुत जल में 1.2 ग्राम एपीएस को घोलकर तैयार किया गया था, जिसे घुलित ऑक्सीजन को हटाने के लिए नाइट्रोजन गैस द्वारा शुद्ध करने के बाद मोनोमर समाधान के साथ 3 घंटे तक एक साथ जोड़ा गया था। पूर्ण मोनोमर रूपांतरण प्राप्त करने के लिए, फ्लास्क की सामग्री को दो घंटे तक 90 डिग्री पर बनाए रखा गया। परिवेश के तापमान तक ठंडा करने के बाद, फ्लास्क की सामग्री को पीएच 7 तक ट्राइथेनॉलमाइन द्वारा पूरी तरह से बेअसर कर दिया गया। सारा पानी निकालने के लिए उत्पाद को 24 घंटे के लिए 105 डिग्री पर सुखाया गया, जिससे एक उच्च-चिपचिपापन सामग्री प्राप्त हुई। सीओएस की संरचना की पुष्टि फूरियर-ट्रांसफॉर्म इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटीआईआर) निकोलेट 380 स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, थर्मो साइंटिफिक, वाल्थम यूएसए का उपयोग करके की गई थी।

रबर मिश्रण और फैब्रिक-रबर सैंडविच की तैयारी

1:1.4 के घर्षण अनुपात के साथ एक प्रयोगशाला दो-रोल मिल (152 मिमी {{2 }} मिमी) पर, एनबीआर और अन्य सामग्री को कमरे के तापमान पर मिश्रित किया जाता है। तालिका 1 में सूचीबद्ध भराव और अन्य घटकों को जोड़ने से पहले, एनबीआर को 10 मिनट के लिए चबाया गया था। कार्बन ब्लैक को 4 मिनट के भीतर जोड़ा गया जबकि अन्य सामग्री को लगभग 5 मिनट के भीतर जोड़ा गया। सभी सामग्रियों को पूरी तरह मिलाने के बाद कुल मिश्रण को 3 मिनट तक और चबाया गया। अलग-अलग रिओमेट्रिक पैरामीटर, अर्थात् इलाज का समय (t9 {{21%)), झुलसा समय (ts2), न्यूनतम टॉर्क (ML), और अधिकतम टॉर्क (MH), रियोमीटर एमडीआर 2000, अल्फा टेक्नोलॉजीज, यूके का उपयोग करके निर्धारित किए गए थे। डेल्टा टॉर्क (ΔM) की गणना एमएच से एमएल घटाकर की गई थी। प्रत्येक मिश्रण के छोटे टुकड़ों को टोल्यूनि में डुबो कर आटा तैयार किया गया था (अनुपात 1 भाग रबर मिश्रण: 1.5 भाग टोल्यूनि था और फिर इसे 72 घंटे तक फूलने दिया गया था। सूजे हुए रबर को हर 24 घंटे में मैन्युअल रूप से हिलाया जाता था। फैब्रिक रबर सैंडविच का एक फिल्म एप्लीकेटर का उपयोग करके कपड़े पर आटे की एक परत फैलाकर 0.7±0.1 मिमी की मोटाई प्राप्त की गई। रबर-लेपित कपड़े को कपड़े-रबड़ सैंडविच बनाने के लिए मोड़ा गया, फिर धातु के ड्रम के चारों ओर घुमाया गया, और रोकने के लिए सूती कपड़े से ढक दिया गया। वल्कनीकरण प्रक्रिया के दौरान विकृति। इलाज की प्रक्रिया 155 डिग्री पर सेट वायु-परिसंचारी ओवन में हुई। वल्कनीकृत शीट्स को 150 किलोग्राम/सेमी2 के दबाव में 155 डिग्री पर विद्युत रूप से गर्म प्रेस में संपीड़न मोल्डिंग द्वारा तैयार किया गया था।

यांत्रिक माप

तन्यता गुणों को एएसटीएम डी{{0}} के अनुसार मापा गया था। प्रत्येक नमूने के पांच डंबल-बेल आकार के नमूनों को एक सार्वभौमिक तन्यता परीक्षण मशीन (ज़्विक जेड 0 1 {{13 }}, जर्मनी) का उपयोग करके 5 {{15 }} 0 मिमी / मिनट की क्रॉसहेड गति पर मापा गया था। सार्वभौमिक तन्यता परीक्षण मशीन का उपयोग करके 50 मिमी/मिनट की क्रॉसहेड गति पर एएसटीएम डी 413-17 के अनुसार आसंजन शक्ति को मापा गया था। पाँच समतल पट्टियाँ जिनकी चौड़ाई, लंबाई और मोटाई क्रमशः 25 प्लस 3,−0 मिमी, 12±0.5 सेमी और 0.7±0.1 मिमी है। नमूनों के एक सिरे के हिस्सों को हाथ से पर्याप्त दूरी तक अलग किया गया ताकि अलग-अलग सिरों को तन्यता परीक्षण मशीन की पकड़ से जोड़ा जा सके। नमूना परतों का पृथक्करण लगभग 180 डिग्री के कोण पर किया गया था।

एएसटीएम डी573-19 के अनुसार, 7 दिनों के लिए 70 डिग्री के तापमान पर ओवन में थर्मल एजिंग की गई। उम्र बढ़ने के अलग-अलग समय (1, 3, और 7 दिन) पर पांच नमूने लिए गए और उनका परीक्षण किया गया। संपत्ति में प्रतिधारण की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:

जहां Pa और Pb क्रमशः उम्र बढ़ने के बाद और पहले मापी जाने वाली संपत्ति हैं।

थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए)

एनबीआर कंपोजिट की थर्मल स्थिरता पर सीओएस का प्रभाव टीजीए -60 शिमदज़ु कंपनी, जापान के साथ प्रदर्शित किया गया था। सभी नमूनों में से 5 मिलीग्राम को 30 मिली/मिनट की प्रवाह दर के साथ एन2 गैस के तहत 10 डिग्री/मिनट की दर से परिवेश के तापमान से 600 डिग्री तक गर्म किया गया।

वायु पारगम्यता माप

आयाम 50*50*0.7 मिमी के लेपित कपड़े के माध्यम से हवा की पारगम्यता को इलेक्ट्रॉनिक वायु पारगम्यता परीक्षक (एसडीएल 021ए) का उपयोग करके मापा गया था। वायु पारगम्यता मान cm3 /s/cm2 में व्यक्त किए गए थे। परीक्षण 999 Pa के दबाव पर आयोजित किया गया था। वायु पारगम्यता माप ASTM D737 के अनुसार किया गया था। यहां बताए गए परिणाम प्रत्येक नमूने के लिए पांच मापों का औसत हैं।

परिणाम और चर्चा

पॉली (AAc‑co‑AAm)/TEA (COS) की विशेषता

यह अच्छी तरह से समझा जाता है कि पॉलीएक्रेलिक (पीएए) में कार्बोक्जिलिक एसिड समूह होते हैं, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन, हाइड्रोजन बॉन्ड और अन्य पॉलिमर और सर्फेक्टेंट के साथ द्विध्रुवीय-आयन इंटरैक्शन जैसे विभिन्न अंतर-आणविक इंटरैक्शन विकसित कर सकते हैं। कई जांचों से पता चला है कि जलीय घोल में अन्य पॉलिमर और सर्फेक्टेंट के साथ पीएए की मजबूत बातचीत होती है। विभिन्न पॉलिमरिक औद्योगिक अनुप्रयोगों में इन इंटरैक्शन का उपयोग करने की काफी संभावनाएं हैं। अंतर-आणविक अंतःक्रियाएं पॉलिमर खंडों पर समूहों के कंपन को प्रभावित करती हैं, यह जानकारी एफटीआईआर विश्लेषण द्वारा प्राप्त की जा सकती है। चित्र 1 पॉली (AA-co-AAm) और पॉली (AA-co-AAm)/TEA (COS) का FTIR स्पेक्ट्रा दिखाता है। पॉली (AA-co-AAm) का FTIR स्पेक्ट्रम ऐक्रेलिक एसिड और एक्रिलामाइड के कॉपोलिमर के गठन की पुष्टि करता है, जैसा कि 3160 और 3310 सेमी−1 पर दिखाई देने वाले बैंड से स्पष्ट है, जो एक्रिलामाइड इकाई और O- के N-H स्ट्रेचिंग को इंगित करता है। एच क्रमशः एक्रिलाट इकाई का विस्तार। C-H का असममित और सममित खिंचाव क्रमशः 2980 और 2820 सेमी1 पर पाया जाता है। कार्बोनिल खिंचाव कंपन 1660 और 1690 सेमी−1 पर शिखर देता है, और C=C का कोई विशिष्ट खिंचाव कंपन शिखर नहीं पाया जाता है [20]। पॉली (AA-co-AAm) के साथ TEA की प्रतिक्रिया की पुष्टि COS के FTIR स्पेक्ट्रम में की गई है, जबकि 3410 सेमी−1 पर दिखाई देने वाला बैंड O-H स्ट्रेचिंग को इंगित करता है। C-H का असममित और सममित खिंचाव क्रमशः 2980 और 2820 सेमी1 पर पाया जाता है। C=O खिंचाव की विशिष्ट चोटियाँ 1590 और 1690 सेमी−1 पर दिखाई देती हैं। COO− का सममित और असममित खिंचाव पॉली(AA-co-AAm) स्पेक्ट्रम में क्रमशः 1380 सेमी -1 और 1410 सेमी−1 पर और COS स्पेक्ट्रम में 1360 और 1420 सेमी -1 पर पाया जाता है। . इन परिणामों से संकेत मिलता है कि PAA के कार्बोक्जिलिक समूह कॉपोलीमर की एक्रिलामाइड इकाई में NH2 के साथ हाइड्रोजन बांड बनाते हैं और यह COO - में विघटित हो जाता है, जो TEA [21, 22] के साथ जटिल हो जाता है।

रयोमेट्रिक गुण और क्रॉसलिंक घनत्व

तालिका 2 एनबीआर कंपोजिट के रिओमेट्रिक गुणों पर विभिन्न सीओएस सामग्री के प्रभाव को दिखाती है। यह देखा जा सकता है कि न्यूनतम टॉर्क (एमएल) और अधिकतम टॉर्क (एमएच) के बीच का अंतर, जिसे ∆M द्वारा व्यक्त किया जाता है, एनबीआर समग्र के भीतर सीओएस की वृद्धि के साथ धीरे-धीरे कम हो गया। यह इंगित करता है कि COS सामग्री बढ़ने के साथ रबर कंपोजिट की कठोरता कम हो गई। ∆M का मान सीधे क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है, जहां क्रॉसलिंक घनत्व में वृद्धि के साथ ∆M मान बढ़ता है [23]। कंपोजिट के भीतर COS सांद्रता में वृद्धि के साथ ∆M की कमी को COS सामग्री में वृद्धि के साथ धीरे-धीरे कम होने वाले कंपोजिट के क्रॉसलिंक घनत्व के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जहां यह 71.89*10 −5 g−1 से कम हो गया। COS के लिए mol0 से 57.47*1{{50}} −5 g−1.COS10 के लिए mol, जैसा कि तालिका 3 [24] में दर्शाया गया है। इसके अलावा, तालिका 2 ने प्रदर्शित किया कि, एनबीआर कंपोजिट में सीओएस के जुड़ने से वल्कनीकरण प्रक्रिया तेज हो गई, जैसा कि झुलसा समय (टीएस2), इष्टतम इलाज समय (टी90), और इलाज दर सूचकांक [सीआरआई=100/ में कमी से संकेत मिलता है। (टी90-ts2)]. नाकासन एट अल. [25] पाया गया कि रबर मिश्रित संरचना में हाइड्रॉक्सिल समूह वाले भरावों को जोड़ने से वल्कनीकरण प्रक्रिया में तेजी आ सकती है। हमारे मामले में, हमारे पास एक समान परिणाम था, जहां सीओएस की त्वरण क्रिया को इसकी संरचना में कई हाइड्रॉक्सिल समूहों की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। तालिका 3 प्रदर्शित करती है कि, COS के 2.5 phr को जोड़ने के बाद, NBR कंपोजिट का क्रॉसलिंक घनत्व समग्र COS 0 के लिए 71.89 *10 −5 g−1.mol से घटकर 63.5310 −5 g−1.mol हो गया है। क्रॉसलिंक में कमी एनबीआर समग्र के भीतर सीओएस सामग्री में वृद्धि के साथ घनत्व में कमी जारी रही। इसके अलावा, एनबीआर असंतृप्त है, इसलिए, थर्मो ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने के संपर्क में आने पर यह विशेष रूप से गिरावट की प्रक्रिया के लिए अतिसंवेदनशील होता है जिससे पॉलिमर श्रृंखलाएं टूट जाती हैं। पॉलिमर श्रृंखलाओं का टूटना मुक्त मूलक श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के माध्यम से होता है जो कार्बोक्जिलिक एसिड, कीटोन्स, एल्डिहाइड और एपॉक्साइड्स जैसे ऑक्सीजन युक्त समूह उत्पन्न करते हैं [13]। यह क्षरण प्रक्रिया रबर मिश्रित के भौतिक-यांत्रिक गुणों को ख़राब कर देती है। मुक्त कणों को पकड़ने और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को धीमा करने के लिए रासायनिक एंटीऑक्सिडेंट को अक्सर डायन इलास्टोमर्स में जोड़ा जाता है। ये एंटी-ऑक्सीडेंट रबर की थर्मो-ऑक्सीडेटिव स्थिरता को काफी बढ़ा सकते हैं [26, 27]। छोटे एंटीएजिंग यौगिक मिश्रण की सतह पर प्रसार और उसके बाद वाष्पीकरण के माध्यम से नष्ट हो सकते हैं। एक घुलनशील एंटीऑक्सीडेंट, जब मिश्रित इसके संपर्क में आता है तो इसे उचित विलायक में भंग किया जा सकता है [28]। एंटीएजिंग अणुओं के नुकसान से बचने के लिए, मैक्रोमोलेक्यूलर या पॉलीमेरिक एंटीएजिंग अणुओं का उपयोग किया गया था [19]। विभिन्न पॉलिमर के उम्र बढ़ने के गुणों को बेहतर बनाने के लिए कई एक्रिलामाइड-आधारित पॉलिमरिक एंटीएजिंग यौगिकों का उपयोग किया गया था [29, 30]। एंटीएजिंग दक्षता का मूल्यांकन एंटीएजिंग यौगिक वाले मिश्रण के यांत्रिक गुणों में अवधारण के माध्यम से किया जा सकता है [31]। तालिका 3 ने COS की एंटी-थर्मल एजिंग क्रिया को भी दिखाया, जहां COS 0 कंपोजिट के भीतर क्रॉसलिंक घनत्व उम्र बढ़ने के समय में वृद्धि के साथ नाटकीय रूप से कम हो गया, जबकि COS युक्त कंपोजिट ने थर्मल एजिंग के लिए अच्छा प्रतिरोध प्रदर्शित किया, जैसा कि वृद्धि से संकेत मिलता है। उम्र बढ़ने के समय में वृद्धि के साथ क्रॉसलिंक घनत्व। क्रॉसलिंक घनत्व COS 0 के लिए 71.89*10 −5 g−1.mol से घटकर 54.10 *10 −5 g−1.mol हो गया है, जिसका अवधारण मान -24 है। 7 दिनों तक 70 डिग्री पर रहने के बाद 74 प्रतिशत यथासूचित। COS 7.5 ने 22.93 प्रतिशत के प्रतिधारण मूल्य के साथ 72.80 *10 −5 g−1.mol का उच्चतम क्रॉसलिंक घनत्व मान दिया। क्रॉसलिंक घनत्व मूल्य में प्रतिधारण COS सामग्री में 7.5 phr तक की वृद्धि के साथ बढ़ता है, फिर कम हो जाता है, जहां उम्र बढ़ने के 7 दिनों के बाद COS 10 के लिए 13.14 प्रतिशत का प्रतिधारण मूल्य दर्ज किया गया है, जैसा कि चित्र 2 में दर्शाया गया है।

तन्यता गुण

विभिन्न COS सामग्री सहित NBR कंपोजिट के तन्य गुणों को चित्र 3 में दर्शाया गया है। यह देखा जा सकता है कि COS सामग्री की वृद्धि के साथ NBR कंपोजिट की तन्य शक्ति धीरे-धीरे कम हो गई। COS के 2.5 phr को जोड़ने के बाद तन्यता ताकत 11.1 प्रतिशत कम हो गई और COS 0 की तुलना में 1 0 phr के जुड़ने के बाद 18.8 प्रतिशत तक पहुंच गई। तन्य शक्ति में कमी को समग्र के भीतर बढ़ते सीओएस के साथ क्रॉसलिंक घनत्व में कमी के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। पॉलिमर मिश्रित के भीतर इसके यांत्रिक गुणों पर क्रॉसलिंक घनत्व के प्रत्यक्ष प्रभाव पर पिछले साहित्य में बड़े पैमाने पर चर्चा की गई है, जहां तन्य शक्ति, लोचदार मापांक और कठोरता गुणों जैसे यांत्रिक गुणों में वृद्धि होती है, जबकि क्रॉसलिंक घनत्व में वृद्धि के साथ ब्रेक पर बढ़ाव कम हो जाता है [32-35 ]. इसी तरह के परिणाम यहां प्राप्त हुए, जहां एनबीआर समग्र के क्रॉसलिंक घनत्व में कमी के कारण तन्यता ताकत कम हो गई। सीओएस के साथ और उसके बिना एनबीआर कंपोजिट के थर्मो-ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने के प्रतिरोध का मूल्यांकन करने के लिए एक त्वरित थर्मो-ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने का परीक्षण किया गया था। इसके अलावा, उम्र बढ़ने के समय में वृद्धि के साथ, सीओएस 0 के भीतर क्रॉसलिंक घनत्व कम हो गया। थर्मल गिरावट, और परिणामस्वरूप, उम्र बढ़ने के समय के विस्तार के साथ COS 0 की तन्य शक्ति में तेजी से कमी आई। सीओएस का थर्मल ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने का प्रतिरोध एमाइड और हाइड्रॉक्सिल समूहों की ऑक्सीजन और हाइड्रोकार्बन रेडिकल के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए अपने प्रोटॉन की आपूर्ति करने की क्षमता के कारण हो सकता है और परिणामस्वरूप एनबीआर समग्र के थर्मल गिरावट में देरी हो सकती है [36, 37]। यह देखा जा सकता है कि एक्सपोज़र के बाद COS के लिए तन्य शक्ति का प्रतिधारण मान 0 -7.2, {{2{44}}}}.5, और -27.4 था। क्रमशः 1, 3, और 7 दिनों तक बूढ़ा होना, जैसा चित्र 3ए में दर्शाया गया है। सीओएस युक्त एनबीआर कंपोजिट ने उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के प्रति अधिक प्रतिरोध प्रदर्शित किया। इसके अलावा, एनबीआर समग्र में सीओएस सामग्री बढ़ने के साथ तन्य शक्ति में अवधारण मूल्य में वृद्धि हुई, जहां उम्र बढ़ने के 7 दिनों के बाद सीओएस 2.5, सीओएस 5, सीओएस 7.5 और सीओएस 1 0 की तन्य शक्ति में अवधारण मूल्य क्रमश: -8.6 प्रतिशत, -1.7 प्रतिशत, 0.6 प्रतिशत, और 1.2 प्रतिशत थे। त्वरित उम्र बढ़ने के 7 दिनों के बाद, कंपोजिट युक्त एनबीआर की तन्यता ताकत का मूल्य सीओएस 0 की तुलना में अधिक था, जहां सीओएस {{68} के लिए तन्य शक्ति मान 15.1, 16.9, 17.1,16.8 और 17.1 एमपीए थे। }, COS 2.5, COS 5, COS 7.5 और COS 10, क्रमशः। ब्रेक के समय एनबीआर मिश्रित बढ़ाव पर सीओएस सामग्री और उम्र बढ़ने के समय का प्रभाव चित्र 3बी में दिखाया गया है। यह देखा जा सकता है, जैसे-जैसे एनबीआर समग्र के भीतर सीओएस सामग्री बढ़ी, ब्रेक पर बढ़ाव थोड़ा कम हो गया। इसके अलावा, COS 0 कंपोजिट ने उम्र बढ़ने के समय में वृद्धि के साथ ब्रेक वैल्यू पर बढ़ाव में उल्लेखनीय कमी देखी है, जिसमें अप्रयुक्त COS {{103}} कंपोजिट की तुलना में 32.4 प्रतिशत की कमी आई है। COS 0, COS 2.5, COS 5, COS 7.5, और COS 10 के लिए उम्र बढ़ने के 7 दिनों के बाद विराम पर बढ़ाव के मान 425.9,515.1, 515.2, 530.3, और 535.1 प्रतिशत थे और अवधारण मान {{85 }}.4, -17.2, -16.6, -13.8 और -10.8 प्रतिशत, क्रमशः। समग्र वृद्धि के भीतर कठोरता और क्रॉसलिंक घनत्व के रूप में लोचदार मापांक बढ़ता है [38, 39]। जैसा कि चित्र 3C में दिखाया गया है, उम्र बढ़ने का समय बढ़ने के साथ COS 0 का लोचदार मापांक कम हो गया, जबकि उम्र बढ़ने के बाद COS0 के लोचदार मापांक में 4.9, -9.0, और -14.6 प्रतिशत का नुकसान हुआ। 1, 3 और 7 दिन का समय. इसे थर्मल उम्र बढ़ने के कारण पॉलिमर श्रृंखलाओं के थर्मल क्षरण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो क्रॉसलिंक घनत्व और इस प्रकार लोचदार मापांक को नुकसान पहुंचाता है [33, 35]। एंटी-एजिंग एजेंट के रूप में COS युक्त NBR कंपोजिट के लिए लोचदार मापांक में अवधारण COS 0 कंपोजिट की तुलना में अधिक था। एनबीआर कंपोजिट जिसमें सीओएस होता है, उम्र बढ़ने के बाद सभी तन्यता गुणों में उच्च अवधारण मूल्य रखता है और 7 दिनों की उम्र बढ़ने के बाद सीओएस 0 की तुलना में उच्च तन्यता गुण प्रदर्शित करता है जो एंटी-थर्मल उम्र बढ़ने के रूप में सीओएस की उच्च दक्षता की पुष्टि करता है।

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