• شماره ركورد
    34472
  • پديد آورنده

    ارشيا صديقي

  • عنوان
    بررسي پراكندگي نانوذر‌ات دي‌اكسيد آلومينيوم‌تزئين شده با اكسيد گرافن در كامپوزيت‌هاي لاستيك طبيعي/لاستيك استايرن بوتادين و كاربرد آن در تاير
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/7/30
  • استاد راهنما
    دكتر مسعود جمشيدي
  • استاد مشاور
    مژگان دريكوندي
  • دانشكده
    مهندسي شيمي،نفت و گاز
  • چكيده
    بهبود هم‌زمان عملكرد مكانيكي، ديناميكي و زيست‌محيطي تايرها از چالش‌هاي اساسي صنعت لاستيك‌سازي محسوب مي‌شود. از اين‌رو، دستيابي به تعادل ميان مقاومت غلتشي پايين، چنگ‌زني تر بالا و مقاومت سايشي مطلوب (مثلث جادويي تاير)، موضوع مورد توجه محققين مي‌باشد. در اين تحقيق، به منظور دستيابي به خواص بهينه‌ي لاستيك آج تاير، اكسيد گرافن (GO) به روش هامر اصلاح‌شده، آلومينا (Al₂O₃) و نانوهيبريد Al₂O₃@GO به روش سل–ژل سنتز شدند. سپس نانوذره‌هاي سنتز‌شده با آناليزهاي FTIR، XRD، RAMAN، BET، TGA و FE-SEM شناسايي شده و نمونه‌هاي لاستيكي حاوي نانوذرات (با مقادير متفاوت آلومينا بر روي GO (0.5X، X، 2X) و نمونه‌ي هيبريد سيلاني‌شده كه در آن X نشان دهنده مقدار نمك آلومينيوم در نمونه هيبريدي است: برابر با 0.067 گرم) تحت آناليز‌هاي MDR، كشش، DMTA، زاويه تماس و همچنين FE-SEM ارزيابي شدند. نتايج نشان داد كه نانوهيبريد Al2O3@GO با پراكندگي يكنواخت و برهم‌كنش بين‌سطحي قوي‌تر نسبت به ذرات منفرد GO يا Al2O3، موجب افزايش مدول ذخيره (Eʹ) و بهبود انتقال تنش در ماتريس لاستيكي شد. در ميان نمونه‌ها، نمونه‌ي Al2O3(X)@GO/NR-SBR به‌عنوان نمونه‌ي بهينه شناسايي گرديد. بررسي رفتار ديناميكي نشان داد كه نمونه‌ي بهينه در دماي صفر درجه سانتي‌گراد داراي 16/0Tanδ = و در دماي 60 درجه سانتي‌گراد داراي 09/0Tanδ = است، در حالي‌كه اين مقادير براي نمونه‌ي خالص به‌ترتيب 20/0 و 23/0 مي‌باشد. بنابراين، در دماي پايين حدود 20درصد و در دماي بالا حدود 52 درصدكاهش در مقادير Tanδ مشاهده شد. افزودن نانوذرات هيبريدي Al2O3@GO به ماتريس NR/SBR موجب بهبود قابل توجه خواص مكانيكي شد، به‌طوري‌كه استحكام كششي نمونه‌ي Al2O3(2X)@GO/NR-SBRنسبت به نمونه GO/NR-SBR از 11 مگاپاسكال به 18 مگاپاسكال رسيد و ازدياد طول بالاتري نسبت به نمونه خالص نشان داد. اين نتايج بيانگر آن است كه افزودن نانوهيبريد موجب كاهش قابل‌توجه مقاومت غلتشي و كاهش نسبي چنگ‌زني تر شده است، كه در مجموع بهبود مطلوبي در عملكرد كلي تاير ايجاد مي‌كند. به‌طور كلي، استفاده از نانوهيبريد Al2O3@GO به‌ويژه در نسبت بهينه X و همراه با اصلاح سيلاني منجر به تشكيل شبكه‌اي پايدار در آميزه NR/SBR شده و راهكاري مؤثر براي بهبود هم‌زمان پايداري حرارتي، خواص مكانيكي و عملكرد ديناميكي تاير فراهم مي‌آورد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/11/09
  • عنوان به انگليسي
    Investigation of the Dispersion of Graphene Oxide–Decorated Aluminum Oxide Nanoparticles in Natural Rubber/Styrene–Butadiene Rubber Composites an‎d Their
  • تاريخ بهره برداري
    10/22/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    ارشيا صديقي

  • چكيده به لاتين
    Simultaneous improvement of the mechanical, dynamic, an‎d environmental performance of tires remains one of the major challenges in the rubber industry. In particular, achieving an optimal balance among low rolling resistance, high wet grip, an‎d good abrasion resistance—known as the “tire magic triangle”—is a key research goal. Graphene oxide (GO) was synthesized via the modified Hummers method, while alumina (Al₂O₃) an‎d the Al₂O₃@GO nanohybrid were prepared through the sol–gel route. The synthesized nanostructures were characterized using FTIR, XRD, RAMAN, BET, TGA, an‎d FE-SEM analyses. Rubber composites containing different loadings (0.5X, X, 2X, an‎d silanized samples) were then eva‎luated by MDR, tensile, DMTA, contact angle, an‎d FE-SEM tests. The results indicated that the Al₂O₃@GO nanohybrid exhibited more uniform dispersion an‎d stronger interfacial interactions compared with the individual GO an‎d Al₂O₃ nanoparticles, leading to an increase in storage modulus (E′) an‎d more efficient stress transfer within the rubber matrix. Among the formulations, Al₂O₃(X)@GO/NR-SBR was identified as the optimal sample. Dynamic mechanical analysis revealed that the optimal sample exhibited tan δ = 0.16 at 0 °C an‎d tan δ = 0.09 at 60 °C, whereas these values for the neat NR/SBR were 0.20 an‎d 0.23, respectively. Thus, approximately 20% reduction at 0 °C an‎d 52% reduction at 60 °C in tan δ were observed. These findings indicate that the incorporation of the nanohybrid significantly reduced rolling resistance while slightly decreasing wet grip—an overall desirable outcome for tire performance. In summary, the incorporation of Al₂O₃@GO nanohybrid, particularly at the optimal X ratio an‎d combined with silane surface modification, resulted in the formation of a stable network within the NR/SBR matrix, providing an effective approach for the simultaneous enhancement of thermal stability, mechanical properties, an‎d dynamic performance of tires.
  • كليدواژه هاي فارسي
    مقاومت غلتشي , چنگ زني تر , مثلث جادويي تاير , اكسيد گرافن , آلومينا , كامپوزيت لاستيكي , اصلاح سيلاني
  • كليدواژه هاي لاتين
    rolling resistance , wet grip , tire magic triangle , graphene oxide , alumina , NR/SBR composite , silane modification
  • Author
    arshia seddighi
  • SuperVisor
    Dr. Masoud Jamshidi
    • لينک به اين مدرک
    https://dl.iust.ac.ir/dl/search/default.aspx?Term=34472&Field=0&DTC=6