پديد آورنده :
ثابت زاده، مريم
عنوان :
بررسي ارتباط بين ريز ساختار و خواص رئولوژيكي آلياژ پلي اتيلن سبك - پلي اتيلن سبك خطي - نشاسته
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
بيست، 150ص.: مصور، جدول، عكس(رنگي)، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
روح اله باقري، محمود معصومي
توصيفگر ها :
فرآيند اختلاط , نشاسته ذرت
استاد داور :
طيبه بهزاد، علي زادهوش، اميرحسين نوارچيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/11/10
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
كد ايرانداك :
ID981 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده در ين پژوهش رتباط ريزساختار و خو ص رئولوژيكي آلياژهاي پلي تيلن سبك پلي تيلن سبك خطي نشاسته گرمانرم LDPE LLDPE TPS با هدف كنترل خو ص رئولوژيكي و بهبود ريزساختار فازي به صورت تجربي و نظري بررسي شده ست چنين رتباطي ر هكارهايي ر فر هم ميكند كه بتو ن فيلمهاي بستهبندي با خو ص فيزيكي و مكانيكي مطلو ر تهيه نمود بر ين ساس با در نظر گرفتن تأثير عو ملي مانند صلاح نشاسته تغيير روش تهيه TPS و فزودن نانوذر ت خاك رس بر ريزساختار و خو ص رئولوژيكي آلياژها چهار دسته آلياژهاي مختلف برپايه نسبت ۰۳ ۰۷ ز LDPE LLDPE كه در صنعت فيلمهاي بسته بندي بسيار متد ول ست و حاوي مقادير مختلف TPS در حضور مقد ر ثابتي ز پلي تيلن پيوند خورده با مالئيك نيدريد PE g MA به عنو ن سازگاركننده در يك كسترودر دومارپيچه تهيه شده و سپس با ستفاده ز كسترودر فيلم دمشي به فيلمهايي با ضخامت مشخص تبديل شده ند بررسيهاي ريزساختاري نشان د د كه در آلياژهاي حاوي ۵ ۰۲ وزني TPS تهيه شده با ۵۳ وزني گليسيرول در يك مخلوطكن د خلي پر كنش نسبت مطلوبي ز ذر ت نشاسته در ماتريس LDPE LLDPE وجود د رد كه به ا دليل يجاد سازگاري در ثر و كنش شيميايي بين گروههاي مالئيك نيدريد در PE g MA و گروههاي هيدروكسيل TPS ست با ين وجود با فز يش مقد ر TPS ند زه ذر ت نشاسته در ماتريس فز يش يافته ست بر ساس نتايج حاصل ز ند زهگيريهاي خو ص رئولوژيكي ماهيت بسيار لاستيك ين نوع نشاسته گرمانرم و همچنين ختلاف زياد گر نروي آن با ماتريس LDPE LLDPE منجر به فز يش ند زه ذر ت نشاسته شده ست ين نتيجه به نوبه خود باعث فز يش مناطق تمركز تنش و در نتيجه كاهش ستحكام كششي فيلمهاي برپايه ين دسته ز آلياژها با فز يش مقد ر نشاسته شده ست با در نظر گرفتن نسبتهاي لاستيسيته و گر نروي فاز پر كنده به ماتريس به عنو ن عو مل موثر بر كنترل خو ص رئولوژيكي و بهبود ريزساختار فازي و به منظور جلوگيري ز بهمآميختگي ذر ت نشاسته تأثير نشاسته گرمانرم تهيه شده برپايه نشاسته كسيد با سياليت بالاتر و گر نروي پايينتر و حاوي مقد ر مشابه گليسيرول بر كنترل خو ص رئولوژيكي و بهبود ريزساختار آلياژها رزيابي شده ست بر طبق نتايج با وجود كاهش نسبتهاي لاستيسيته و گر نروي فازها به دليل كاهش ويژگيهاي بين سطحي بهبود ريزساختار فازي و در نتيجه تهيه مو دي با عملكرد فيزيكي و مكانيكي بالاتر ناموفق بوده ست در ين پژوهش ستفاده ز فرآيند كستروژن بر ي تهيه TPS با مقد ر مشابه ۵۳ گليسيرول باعث بدست آمدن نسبتهاي لاستيسيته و گر نروي مطلو تر در آلياژهاي حاوي ين نوع TPS شده ست در نتيجه كاهش چشمگير ند زه ذر ت نشاسته با فز يش مقد ر TPS و حتي تغيير شكل ذر ت آن در مقادير بالاي TPS ۰۴ مشاهده شده ست علاوه بر ين نتايج بدست آمده در ين پژوهش حاكي ز آن ست كه فزودن همزمان PE g MA و مقد ر ۵ وزني نانوذره خاك رس با ساختار پر كنش ورقه ي جزئي يكي ديگر ز رويكردهاي موثر بر ي بهبود ريزساختار فازي آلياژهاي LDPE LLDPE TPS به منظور دستيابي به مو دي با خو ص فيزيكي و مكانيكي برتر ست در ين پژوهش مدلهاي رئولوژيكي مولسيوني رتباط بين ريزساختار و خو ص رئولوژيكي آلياژها ر به خوبي توجيه ميكنند كلمات كليدي پلي تيلن سبك پلي تيلن سبك خطي نشاسته ريزساختار خو ص رئولوژيكي
چكيده انگليسي :
Abstract In this work relationship between morphology and rheological properties of low densitypolyethylene linear low density polyethylene thermoplastic starch LDPE LLDPE TPS blends with the aim of controlling the rheological properties and morphology improvement isstudied both experimentally and theoretically Such relationship paves the way to developpackaging film with desired physical and mechanical performance Considering the effects ofstarch modification the change of processing method to modify starch and nanoclay addition on the morphology and rheological properties of the blends four different blends based onLDPE LLDPE 70 30 which is common in film packaging applications containing variousamounts of TPS in the presence of maleic anhydride grafted polyethylene PE g MA as acompatibilizer are prepared in a twin screw extruder and then converted to the appropriatethin films using a film blowing machine The morphological studies indicate that in the blendscontaining 5 20 wt TPS prepared with addition of 35 wt glycerol in an internal mixer TPS1 there is a relative good dispersion of starch particles in LDPE LLDPE matrix which isattributed to the chemical interactions between MA groups in PE g MA and hydroxyl groupsof TPS1 However as the TPS1 content increases the starch particle size increases too Onthe basis of rheological analyses high elastic nature of TPS1 and the large difference betweenviscosities of TPS1 and LDPE LLDPE cause increasing the starch particle sizes This resultsin increasing the stress concentration sites and consequently decreasing the tensile strength ofthe final films as TPS1 content increases Considering the viscosity and elasticity ratios ofdispersed phase to matrix as the effective factors on the controlling rheological properties andmorphology improvement and in order to suppress coalescence of starch particles in PEmatrices the effect of thermoplastic oxidized starch TPS2 with higher fluidity and lowerviscosity and containing the same amount of glycerol is evaluated According to the results despite the lower viscosity and elasticity ratios due to weakening interfacial interactions morphology improvement and achieving the blends with better physical and mechanicalperformances is unsuccessful In this study using the twin screw extruder to preparethermoplastic starch TPS3 with similar amount of glycerol leads to desired viscosity andelasticity ratios in the respective blends As a result significant decreasing in starch particlesizes with increasing the TPS3 content and also elongated shapes in higher TPS3 content 40wt are observed In addition the results show that simultaneous addition of PE g MA and5 wt nanoclay with partial exfoliated structure is one of the effective approaches toimprove the morphology of LDPE LLDPE TPS blend and produce the material with superiorphysical and mechanical properties In this work emulsion rheological models explain therelationship between morphology and rheological properties of the LDPE LLDPE TPS blendswell Keywords LDPE LLDPE Thermoplastic starch Morphology Rheological properties
استاد راهنما :
روح اله باقري، محمود معصومي
استاد داور :
طيبه بهزاد، علي زادهوش، اميرحسين نوارچيان
