عنوان :
بررسي رئولوژي، مورفولوژي و خواص مكانيكي كامپوزيت هاي ميكروالياف دار پلي پروپيلن تقويت شده باميكروالياف پلي آميد 6
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
صنايع پليمر
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
سيزده، 89ص.: مصور
استاد راهنما :
محمود معصومي
توصيفگر ها :
پلي پروپيلن پيوندي با مالئيك انيدريد
استاد داور :
احمد اسدي نژاد، احمدرضا شفيعي زادگان اصفهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1394/12/10
چكيده فارسي :
چكيده طي دو دههي اخير نگرانيهاي محيط زيستي و تمايل به حذف مواد معدني از كامپوزيتها موجب شد كه گونهي جديدي از كامپوزيتها موسوم به كامپوزيت پليمر پليمر ساخته شود كامپوزيتهاي ميكرواليافدار گونهاي از كامپوزيتهاي پليمر ليف پليمر هستند كه الياف پليمري به صورت درجا درون ماتريس پليمري ايجاد ميشود كامپوزيتهاي ميكرواليافدار به علت دانسيته پايين فرآيند پذيري آسان قيمت مناسب و عدم نياز به پراكنش ليف در ماتريس توجه پژوهشگران را بسيار جلب نمودهاند با توجه به امتزاج ناپذير بودن آميخته پليآميد6 و پليپروپيلن و تفاوت زياد در نقطه ذوب ميتوان از اين دو پليمر براي ساخت كامپوزيت ميكرواليافدار استفاده نمود در اين پژوهش ابتدا پليپروپيلن پليآميد6 و پليپروپيلن پيوندي با مالئيك انيدريد سازگاركننده توسط اكسترودر تك مارپيچ با دور 00 rpm و پروفيل دمايي 031 022 012 052 درجه سانتيگراد مخلوط شدند به منظور ايجاد مورفولوژي ليفي آميختههاي خروجي از اكسترودر با نسبتهاي كشش 9 5 و 0 كشيده شدند جهت تهيه كامپوزيت ميكرواليافدار نهايي از قالب گيري فشاري در دماي 031 درجه سانتيگراد با فشار 001 بار استفاده شد نتايج حاصل از آزمونهاي رئولوژيكي RMS و شاخص جريان مذاب نشان داد كه با افزايش تركيب درصد پليآميد6 مدول ذخيره مدول اتالف و ويسكوزيته كمپلكس كامپوزيتهاي ميكرواليافدار افزايش يافت و شاخص جريان مذاب با افزايش تركيب درصد پليآميد6 كاهش يافت با افزايش نسبت كشش از 9 به 5 شاهد افزايش مدول ذخيره مدول اتالف و ويسكوزيته كمپلكس و كاهش شاخص جريان مذاب و سپس با افزايش نسبت كشش از 5 به 0 مدول ذخيره مدول اتالف و ويسكوزيته كمپلكس كاهش يافت به منظور بررسي تاثير سازگاركننده بر رئولوژي كامپوزيتهاي ميكرواليافدار آزمونهاي RMS شاخص جريان مذاب و رئومتر لوله مويين روي نمونههاي حاوي سازگاركننده و فاقد سازگاركننده انجام گرفت نتايج حاصل از آزمونهاي انجام گرفته حاكي از آن دارد كه حضور سازگاركننده موجب كاهش مدول ذخيره مدول اتالف و ويسكوزيته كمپلكس و افزايش ميزان شاخص جريان مذاب ميشود نتايج آزمونهاي مكانيكي روي نمونههاي ساخته شده با نسبتهاي كشش مختلف نشان داد كه با افزايش نسبت كشش از 9 به 5 خواص مكانيكي استحكام كششي مدول يانگ و كرنش در شكست افزايش مييابد اما با افزايش نسبت كشش از 5 به 0 كاهش در خواص مكانيكي مشاهده شد با افزايش تركيب درصد فاز پليآميد استحكام كششي كامپوزيتهاي ميكرواليافدار سازگارشده ابتدا افزايش يافته اما با بيشتر شدن فاز پليآميد به دليل افزايش فصل مشترك ضعيف در ساختار كامپوزيت كاهش مييابد استفاده از 5 وزني سازگاركننده موجب افزايش خواص مكانيكي كامپوزيتها نسبت به نمونههاي ناسازگار گرديد اما با افزايش ميزان سازگاركننده به 01 وزني به دليل خواص مكانيكي ضعيف پليپروپيلن پيوندي با مالئيك انيدريد خواص مكانيكي كاهش يافت تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه حضور سازگاركننده در كامپوزيتهاي ميكرواليافدار موجب كاهش تعداد قطرههاي تغيير شكل نيافته شده و همچنين قطر ميكرواليافها در حضور سازگاركننده كاهش مييابد با افزايش نسبت كشش از 9 به 5 قطر ميكرواليافها به شدت كم شده اما با افزايش نسبت كشش به 0 قطر ميكرواليافها نسبت به كشش 5 افزايش يافت همچنين تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه با افزايش تركيب درصد فاز پليآميد6 در كامپوزيتها ميانگين قطر ميكرواليافها افزايش مييابد كلمات كليدي كامپوزيتهاي ميكرواليافدار پليپروپيلن پليآميد6 پليپروپيلن پيوندي با مالئيك انيدريد
چكيده انگليسي :
Investigation of Rheology Morphology and Mechanical properties of Microfibrillar composites based on PP PA6 Ali Safaei a safaei@ce iut ac ir Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Persian Supervisors Dr Mahmood Masoomi Abstract During the last two decades environmental concerns and a tendency towards elimination of mineral reinforcing component in polymer composites have resulted in creation of the new types of composite materials known as polymer polymer composite Microfibrillar composites are a kind of polymer polymer fiber composites in which polymeric fibers create in situ in the polymer matrix Due to low density easy processing reasonable price and no need for fiber distribution in the matrix microfibrillar composites have attracted the attention of researchers Microfibrillar composite can be made by polypropylene and polyamide6 because these polymers are thermodynamically immiscible and there is a great difference in their melting point In this study Polypropylene Polyamide6 and Polypropylene grafted with maleic anhydride as compatibilizer have been entered to the single screw extruder with the temperature profile 190 220 240 250 C and 80 rpm to create fibrillar morphology the output blends of the extruder were drawn with draw ratios 3 5 and 8 The compression molding at 190 C and 100 bar pressure has been applied to prepare the final microfibrillar composite The results of the rheological tests RMS and melt flow index indicated that the storage and loss modulus and the complex viscosity of the microfibrillar composite increased by increasing of Polyamide6 composition but the melt flow index decreased Moreover by increasing the draw ratio from 3 to 5 the storage modulus loss modulus and complex viscosity increased but the melt flow index decreased and then by increasing the draw ratio from 5 to 8 the storage modulus loss modulus and complex viscosity decreased In order to evaluate the effect of compatibilizer on the rheology of microfibrillar composites RMS melt flow index and capillary rheometer tests was conducted on samples with and without compatibilizer The results of the tests showed that the presence of compatibilizer PP g MAH reduced the storage modulus loss modulus and complex viscosity and increase the melt flow index The results of mechanical tests on samples made with different draw ratios showed that by increasing the draw ratio from 3 to 5 the mechanical properties tensile strength young modulus and elongation at break increased but by increasing the draw ratio from 5 to 8 the decreasing of mechanical properties was observed By increasing Polyamide6 composition at first the tensile strength of compatible microfibrillar composite increased but by enhancing the Polyamide6 phase due to an increase weak interface in the composite structure this amount decreased Applying 5wt compatibilizer resulted in enhancement of the mechanical properties compare to incompatible samples but by increasing the amount of PP g MAH to 10wt due to weak mechanical properties of PP g MAH the mechanical properties decreased Finally the Scanning electron microscope images showed that the presence of compatibilizer in microfibrillar composites reduce the number of undeform droplets and the diameter of microfibrils On the other hand by increasing the draw ratio from 3 to 5 the microfibrils s diameter strongly decreased but by increasing the draw ratio from 5 to 8 the microfibrils s diameter increased Furthermore the images of the scanning electron microscope showed that by increasing the phase composition of Polyamide6 in microfibrillar composites the average diameters of microfibrils will be increased Keywords Microfibrillar composite polypropylene polyamide6 PP g MAH
استاد راهنما :
محمود معصومي
استاد داور :
احمد اسدي نژاد، احمدرضا شفيعي زادگان اصفهاني
