ہائیڈروجنیٹڈ نائٹریل ربڑ (HNBR) بنیادی طور پر ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے جن میں اعلی اور کم درجہ حرارت کی متحرک خصوصیات اور اچھی عمر بڑھنے کے خلاف مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے، تیل اور سیال میں سوجن کے بعد تیل اور سیالوں میں سوجن کے بعد، HNBR بنیادی طور پر ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے جن کو اعلی اور کم درجہ حرارت پر اعلیٰ متحرک خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام ایپلی کیشنز جن میں ان خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے وہ ہیں ٹائمنگ بیلٹ، ہائی پریشر ہوزز اور پیپر رول۔ استعمال ہونے والی ربڑ کی مصنوعات انتہائی مطلوبہ متحرک حالات کا شکار ہوتی ہیں اور اکثر درجہ حرارت اور تعدد کی ایک وسیع رینج پر جھٹکے لگتی ہیں۔ مواد کی متحرک خصوصیات کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال ہونے والے روایتی ٹیسٹ عام طور پر کمرے کے درجہ حرارت پر کیے جاتے ہیں۔
اگرچہ یہ ٹیسٹ بھرے ہوئے مواد کو اچھی طرح سے نمایاں کر سکتے ہیں، محیطی درجہ حرارت کی پیمائش فلر-مونومر تعامل پر درجہ حرارت کے اثرات کی عکاسی نہیں کرتی ہے۔ فلر اور فلر پولیمر تعاملات اور بہت زیادہ درجہ حرارت پر مادی خصوصیات پر ان کا اثر۔ خاص طور پر اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز کے لیے ڈیزائن کیے گئے پولیمر کے لیے، مناسب مرکب کی اصلاح کے لیے مواد کی تکنیکی خصوصیات پر درجہ حرارت کے اثر کی سمجھ ضروری ہے۔
اس مقالے میں، بھرے ہوئے ربڑ کی تکنیکی خصوصیات پر درجہ حرارت کے اثر کی چھان بین کی گئی ہے، جس میں فلر کی قسم، اس کی خوراک، اور HNBR اور ہائیڈروجنیٹڈ کاربو آکسیلیٹڈ نائٹریل بوٹاڈین ربڑ (HXNBR) پولیمر کے ساتھ فلر کے تعامل پر توجہ دی گئی ہے۔
اس مقصد کے لیے، یہ مقالہ ریانفورسنگ (N330) اور نان انفورسنگ (N990) کاربن بلیک کا سلیکا (VulcasilN) سے موازنہ کرتا ہے۔ سلیکا کی سطح کو غیر فعال (فلر سطح ہائیڈروفوبک) اور فعال طور پر (فلر سطح ہائیڈروفوبک اور پولیمر سے منسلک) دونوں میں ترمیم کی جاسکتی ہے۔ مرکبات کی بڑھتی ہوئی تعداد میں مونومیرک فلرز بھی استعمال ہوتے ہیں، جیسے کہ زنک ڈائی کریلیٹ (ZAD)، جو مادی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے vulcanization کے دوران حالت میں پولیمرائز کیا جا سکتا ہے۔ یہ نئے 'فلرز' اور پولیمر میٹرکس کے ساتھ ان کے تعامل کا درجہ حرارت اور تعدد پر منحصر خصوصیات کے لحاظ سے ابھی تک مطالعہ نہیں کیا گیا ہے۔ نئے 'فلرز' اور پولیمر میٹرکس کے ساتھ ان کے تعامل کا درجہ حرارت اور تعدد پر منحصر خصوصیات کے لحاظ سے مطالعہ نہیں کیا گیا ہے۔
vulcanized اور unvulcanized HNBR مرکبات کی مکینیکل اور متحرک مکینیکل خصوصیات کی بنیاد پر، بھرنے کے لیے مختلف فلرز (کاربن بلیک، سلیکا اور ZDA) کا تجزیہ کیا گیا۔ اور ZDA) بھرے ہوئے معیاری HNBR اور HXNBR ربڑ کو تقویت دینے والی خصوصیات کے درجہ حرارت پر انحصار کے حوالے سے تجزیہ کیا گیا۔
تمام غیر وولکینائزڈ ربڑ کے لیے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ ماڈیولس میں کمی (سوائے سلیکا سے بھرے نظام کے) پولیمر میٹرکس کی viscosity کے درجہ حرارت پر انحصار کا نتیجہ ہے۔ بائنڈر میں فلر کی قسم اور مقدار صرف کمک کی ڈگری کا تعین کرتی ہے اور بائنڈر ماڈیولس میں درجہ حرارت پر منحصر کمی پر اس کا کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔
سلیکا سے بھرے چپکنے والی چیزوں کے لیے، سلیکا کے ذرات کا اتحاد درجہ حرارت پر منحصر رویے کا تعین کرتا ہے۔ اگر سلیکا کی سطح کو ہائیڈروفوبیسیٹی حاصل کرنے کے لیے سلیکا الکین ٹریٹمنٹ کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے، تو سلیکا کے ذرات کی ہم آہنگی کو روکا جاتا ہے۔ بڑے اخترتی کے طول و عرض میں، تمام کاربن بلیک اور سلیکا سے بھرے مرکبات کی کمک کو صرف ہائیڈروڈینامک کمک کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔
اگر زیڈ ڈی اے کو فلر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو غیر وولکینائزڈ ربڑ کے مرکبات میں کوئی مضبوطی کا اثر نہیں دیکھا جاتا ہے کیونکہ ZDA ابھی تک پولیمرائز نہیں ہوا ہے اور یہ صرف کم رشتہ دار مالیکیولر ماس پلاسٹائزر کے طور پر کام کرتا ہے۔ زیڈ ڈی اے پر مشتمل مرکبات میں تمام تناؤ میں کم وسکوسیٹی ہوتی ہے، جو اچھی پروسیسنگ خصوصیات کی نشاندہی کرتی ہے۔
وولکانائزڈ ربڑ کی متحرک مکینیکل خصوصیات اور تناؤ پر تناؤ کی خصوصیات کے موازنہ سے پتہ چلتا ہے کہ ZDA سے بھرے HXNBR ربڑ کے کمپاؤنڈ میں سب سے بڑی تکمیلی طاقت اور زیادہ سے زیادہ حتمی میکانکی خصوصیات (بریک پر تناؤ اور لمبا ہونا) تمام بائنڈرز کے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ کم ہوا۔ فلر سطح اور پولیمر میٹرکس کے درمیان مضبوط تعامل درجہ حرارت کے اثر کو تقویت بخش خصوصیات پر بڑھاتا ہے۔ اگرچہ ZDA اور HXNBR کاربوکسائل گروپوں کے درمیان آئنک تعاملات نے فریکچر کے تناؤ کو زیادہ سے زیادہ کیا، ان آئنک تعاملات کا فریکچر تناؤ کے درجہ حرارت پر انحصار پر کوئی اثر نہیں ہوا۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ ZDA اور فنکشنلائزڈ پولیمر میٹرکس (HXNBR) کے درمیان میکانکی طور پر مستحکم آئنک تعاملات ربڑ کے مواد کی بہترین مکینیکل اور متحرک میکانی خصوصیات کے لیے لازمی شرط ہیں جن میں متحرک اخترتی حالات میں کم ہسٹریسس نقصان ہوتا ہے۔
