" تحسين الخواص الفيزيقو-ميكانيكية لتوليفات مطاط النيتريل بواسطة الاشعاعات المؤينة"

 "يتميز مطاط النيتريل بان له تطبيقات صناعية كمانع لتسريب الزيوت والمقاومة العالية للمذيبات العضوية المختلفة، وعندما يخلط مع البولى فينيل كلوريد فان مقاومته للأوزون و الحريق و مقاومته للزيوت والمذيبات تزداد. أما بالنسبة لمقاومة الشد الميكانيكية فانها تقل.

و لذلك تهدف الرسالة الى اعداد  توليفات بوليمرية ثلاثية تعتمد أساسا على مطاط النيتريل و يكون لها تطبيقات صناعية متميزة فى مجال الصناعات التكميلية للسيارات كموانع لتسريب الزيوت والخراطيم و الأجزاء المطاطية المختلفة و خلافه و التى تتعرض للمذيبات العضوية المختلفة ودرجات الحرارة العالية بحيث يكون لها خواص ميكانيكية عالية. ويمكن اعداد تلك التوليفات الثلاثية منJSR-72 blend    (والذى يتكون من 72 % مطاط النيتريل مع 28 % من البولى فينيل كلوريد) كتوليفة ثنائية أساسية بأضافة بوليمر ثالث من مطاط الكلوروبرين (CR)  أو من ثيرموبلاستيك مثل البولى برويلين (PP)  أو البولى ايثيلين منخفض الكثافة الخطى (LLDPE) ، وذلك للحصول على توليفات لها خواص مرغوبة لا تتوافر لأى منهم على حدة بالقدر الكافى، مثل تحسين الخواص الميكانيكية والحرارية ودرجة الأمتزاج بينهم و  كذلك تحسين المقاومة للزيوت والمذيبات المختلفة.

 والرسالة تحتوى على ثلاث أجزاء:

    الجزء الاول:

ويشتمل على دراسة تأثير تركيزات مختلفة من JSR مع  CR  وكذلك تأثير التعرض لأشعة جاما بجرعات مختلفة من 30 كيلوجراى الى 150 كيلوجراى على  خواص تلك التوليفات الثلاثية.

ووجد من خلال النتائج أن:

1.   الخواص الميكانيكية للتوليفة JSR أعلى من تلك الخواص  لمطاط CR.

2.   الخواص الميكانيكية للتوليفات الثلاثية تعتمد على نسبة التوليفة الثنائية (JSR) و على الجرعة الاشعاعية.

3.   أفضل خواص ميكانيكية لتوليفة ثلاثية هى التى تحتوى على 70 % منJSR  (مزيج من مطاط النيتريل مع البولى فينيل كلوريد) و30 % من مطاط البولى كلوروبرين بعد التعرض لأشعة جاما حتى جرعة مقدراها 100 كيلو جراى.

4.   الخواص الفيزيائية (كمقاومة الذوبان والأنتفاش فى الأسيتون)  للتوليفات الثلاثية تتحسن ودرجة التحسن تعتمد على نسبة CR  فى التوليفة قبل و بعد التشعيع.

5.   التوليفة الثلاثية التى لها أفضل الخواص الميكانيكية كان لها أفضل خواص حرارية مقارنة ب JSR  قبل و بعد التشعيع حتى جرعة مقدارها 30 و حتى 50 كيلو جراى.

6.   من دراسة الأمتزاج للتوليفة الثلاثية قبل التشعيع تبين أن هناك قوة التصاق سطحى بين الثلاث بوليمرات مما يدل على قوة الامتزاج.

و عليه يوصى باستخدام هده التوليفة والتى تحتوى على 70%  من  JSRو30% من مطاط   CRبعد التعرض لأشعة جاما حتى جرعة مقدراها 100 كيلو جراى، للتبيطقات التى تشترط مقاومه عالية للزيوت والمذيبات عند درجات حرارة عالية.

الجزء الثانى:

      ويشتمل على دراسة تركيزان مختلفان هما (70/30) و (30/70) من توليفات مكونة من  JSR و  LLDPEبالأضافة الى كليهما على حدة. و كذلك دراسة تاثير  وجود مواد منشطة للفلكنة بالأشعاع كمواد تساعد على الامتزاج. وتأثير جرعات مختلفة من أشعة جاما من 30كيلو جراى حتى 200 كيلو جراى على الخواص المختلفة لهم.

و قد تم التوصل الى الآتى:

1.   البولى ايثلين الخطى منخفض الكثافة له خواص ميكانيكية أعلى من حالة JSR قبل التعرض لأشعة جاما.

2.   التوليفة الثلاثية التى تحتوى على 70% بولى ايثلين منخفض الكثافة الخطى لها أفضل خواص ميكانيكية من JSR بعد التعرض لأشعة جاما حتى جرعة مقدارها 50 كيلو جراى و ذلك فى وجود المواد المنشطة للفلكنة.

3.   الخواص الحرارية للبولى ايثلين الخطى منخفض الكثافة أعلى من حالة JSR وذلك فى وجود المواد المنشطة للفلكنة قبل التشعيع.

4.   الخواص الحرارية للتوليفة الثلاثية التى تحتوى على 70 بولى ايثلين أعلى من  JSRقبل و بعد التعرض لأشعة جاما حتى جرعة مقدارها 100 كيلو جراى وذلك فى حالة وجود المواد المنشطة للفلكنة.

و عليه يوصى باستخدام التوليفة الثلاثية والتى تحتوى على 70% LLDPE و 30%  JSR فى وجود خمسة اجزاء من    TMPTMA   بعد التعرض لأشعة جاما حتى جرعة مقدارها 100 كيلو جراى فى التطبيقات التى تستلزم مقاومة حرارية عالية و خواص ميكانيكية عالية.

الجزء الثالث:

ويشتمل على دراسة تأثير نفس التركيزان السابق ذكرهما فى الجزء الثانى و لكن من توليفات مكونة من JSR وPP بالأضافة الى تأثير كليهما على حدة، فى عدم وجود و فى وجود مواد منشطة للفلكنة بالأشعاع كمواد تساعد على الامتزاج، قبل وبعد التعرض لجرعة أشعاعية من أشعة جاما مقدارها 30 كيلو جراى حتى 200كيلو جراى.

وقد وجد أن:

1.   الخواص الميكانيكية للبولى بروبلين (خاصة مقاومة الشد) أعلى من حالة JSR وذلك فى وجود أو عدم وجود  TMPTMAقبل التشعيع.

2.   التوليفة الثلأثية التى تحتوى على 70% من  PPو 30% من JSR فى وجود مواد منشطة للفلكنة بالأشعاع لها خواص ميكانيكية  أعلى من حالة  JSRقبل وبعد التشعيع.

3.   الخواص الفيزيقية (مقاومة الذوبان و الانتفاش) قبل التشعيع للبولى بروبلين أعلى من JSR و التوليفات الثلاثية لها قيم تقع بينهما.

4.   الخواص الحرارية للبولى بروبلين قبل التشعيع و فى وجود خمسة اجزاء من TMPTMA أقل من JSR و الخواص الحرارية للتوليفات الثلاثية أعلى منهما.

5.   بعد التشعيع لجرعة قليلة حتى 30 كيلو جراى و فى وجود TMPTMA، وجد أن الخواص  الحرارية للتوليفة الثلاثية (التى تحتوى على 70% PP و 30%  JSR) أفضل من كليهما على حدة.

و لذلك يوصى بأستخدام التوليفة الثلاثية (التى تحتوى على 70% PP و 30%  JSR) فى وجود TMPTMA و بعد التشعيع لجرعة صغيرة حتى 30 كيلو جراى، فى التطبيقات الصناعية التى تستلزم مقاومة عالية للزيوت و المذيبات العضوية المختلفة عند درجات حرارة عالية.

الخلاصة:

يمكن أستخدام أى من التوليفات البوليمرية المذكورة فى مجال التطبيقات التى تستلزم مقاومة عالية للزيوت و المذيبات العضوية المختلفة عند درجات حرارة عالية متفاوتة حسب ظروف التشغيل فمثلآ:

1.   يمكن أستخدام التوليفة التى تحتوى على 70% JSR  و 30% مطاط CR و المعرضة لجرعة اشعاعية حتى 100 كيلو جراى عند درجات حرارة حتى 320 مo  و فى   التطبيقات التى تتطلب خواص ميكانيكية عالية.

2.   يمكن أستخدام التوليفة الثلاثية التى تحتوى على 70% LLDPE و30% JSR وفى وجود خمسة اجزاء من TMPTMA، و المعرضة لجرعة اشعاعية حتى 100 كيلو جراى فى التطبيقات التى تستلزم مقاومة حرارية عالية حتى 340 مo و خواص ميكانيكية عالية تجمع بين مقاومة الشد و الاستطالة.

3.   أما بالنسبة للتوليفة المكونة من 70% PP و30%  JSRو فى وجود TMPTMA و بعد التشعيع لجرعة صغيرة حتى 30 كيلو جراى فيمكن أستخدامها فى التطبيقات التى تستلزم مقاومة عالية  للزيوت و المذيبات العضوية المختلفة عند حرارة عالية حتى 280 مo.

و لذلك يمكن القول بأن هدف الرسالة و هو الحصول على توليفات بوليمرية ذات مقاومة عالية للذوبان و الانتفاش للزيوت و المذيبات العضوية المختلفة بأستخدام تقنية الأشعاع و لها خواص ميكانيكية و حرارية متميزة قد تم تحقيقه بنسبة عالية."