پديد آورنده :
فلكي، پرستو
عنوان :
بررسي ارتباط مورفولوژي –رئولوژي دركامپوزيت هاي ريزالياف با زمينه ي پلي اتيلن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
دوازده، 75ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمود معصومي، احمد اسدي نژاد
توصيفگر ها :
رئولوژي , مورفولوژي , كامپوزيت ريزالياف , پلي اتيلن , پلي آميد6 , ويسكوزيته , الاستيسيته
استاد داور :
احمد رضا شفيع زادگان اصفهاني، طيبه بهزاد
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/04/25
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
1 چكيده آميخته كردن پليمرها با يكديگر روش جديدي براي توليد موادي با خواص بالاتر از اجزا تشكيل دهنده مي باشد در همين راستا گونه ي جديدي از كامپوزيت هاي كاملا پليمري به وجود آمده كه به دليل ويژگي هاي مثبتي همچون دانسيته پايين فرآيند پذيري آسان قيمت مناسب و عدم نياز به پراكنش ليف در ماتريس توجه زيادي را به خود جلب كرده اند يكي از زوج پليمرهاي كه پتانسيل توليد چنين كامپوزيت هايي را دارند پلي اتيلن و پلي آميد9 هستند كه با ايفاي نقش پلي اتيلن به عنوان ماتريس و پلي آميد9 به عنوان فاز تقويت كننده مي توان به كامپوزيت تقويت شده با ريزالياف درجا دست يافت كه الياف تقويت كننده ي آن به صورت درجا در حين فرآيند شكل مي گيرند از آنجا كه مورفولوژي فاز تقويت كننده به شدت در رفتار نهايي كامپوزيت تأثيرگذار است در اين پژوهش به نحوه ي توسعه ي مورفولوژي و تأثير آن بر رفتار رئولوژيكي نهايي آن پرداخته شده است در همين راستا از سه گريد پلي آميد9 و دو گريد پلي اتيلن با ويسكوزيته هاي مختلف نمونه هاي كامپوزيتي با تركيب درصد يكسان 31 درصد وزني از فاز پراكنده و نسبت كشش ثابت 2 برابر نمونه هاي كامپوزيتي تهيه گرديد و سپس با استفاده از آزمون هاي MFI RMS SEM و زاويه ي تماس به مطالعه ي خواص كامپوزيت ها پرداخته شد نتايج حاصل از آزمون SEM گوياي شكل گيري مورفولوژي قطره ماتريس در اين مخلوط قبل از ورود به ميدان كششي مي باشد سپس با قرار گرفتن در ميدان كششي اليافي با قطر متفاوت در ماتريس شكل مي گيرد با توجه به خواص رئولوژي مواد خالص مي توان گفت آنچه در تعيين مورفولوژي نهايي تأثير گذار است اثر همزمان نسبت ويسكوزيته نسبت الاستيسيته و پديده ي انعقاد است به طوري كه با افزايش ويسكوزيته ي فاز پراكنده در يك ماتريس ثابت نسبت مياني ويسكوزيته ها در كنار نسبت مياني الاستيسته موجب كشيدگي موثر قطرات در ميدان و شكل گيري اليافي با قطر 52 7 ميكرون مي شود در حالي كه در نسبت ويسكوزيته ي بالاتر و يا پايين تر ميانگين قطري به ترتيب 98 9 و 55 4 ميكرون است كه اين نتيجه به تأثير همزمان الاستيسيته و انعقاد مربوط مي شود در مورد تأثير ويسكوزيته ي ماتريس مشاهده شد با كاهش ويسكوزيته ي ماتريس در يك ويسكوزيته ي ثابت از فاز پراكنده ميانگين قطر ريزالياف به دليل افزايش احتمال انعقاد در يك ماتريس با رقت كمتر بيشتر خواهد شد در مطالعه ي رئولوژي كامپوزيت هاي نهايي مشخص شد با كاهش قطر ريزالياف شكل گرفته در ماتريس ويسكوزيته و مدول ذخيره افزايش و ترم اتلاف كاهش مي يابد كه اين نتيجه حاكي از شكل گيري شبكه ي گره خورده اي از اليافي با نسبت طول به قطر بالا مي باشد نكته ي حائز اهميت ديگر ويسكوزيته ي و مدول خود الياف است هر چه ميزان ويسكوزي ته و مدول الياف بالاتر باشد موجب بيشتر شدن ويسكوزيته و مدول كامپوزيت نهايي مي گردد و همچنين هرچه تنش بين سطحي اجزا كمتر باشد چسبندگي دو فاز بيشتر و موجب ويسكوزيته ي بالاتر كامپوزيت مي گردد كلمات كليدي رئولوژي مورفولوژي كامپوزيت ريزالياف پلي اتيلن پلي آميد8 ويسكوزيته الاستيسيته
چكيده انگليسي :
76 Investigation of Morphology Rheology Correlation in Microfibrillar Composites With Polyethylene Matrix Parastoo Falaki p falaki@ce iut ac ir Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan IranDegree M Sc Language PersianSupervisor Mahmood Masoomi mmasoomi@cc iut ac ir Ahmad Asadinezhad asadinezhad@cc iut ac irAbstractMixing of different polymers with each other polymer blending is a new method to produce materials withsuperior properties in comparison with their initial components In recent years new types of polymer polymercomposites has been emerged and have attracted much attention due to their superior properties such as lowdensity proper process ability low cost and no need to the dispersion of fiber in to the matrix One of thepolymers pair which has high potential to produce these kinds of composites is a combination of polyethylene PE and polyamide6 PA6 In this polymers pair PE acts as a matrix and PA6 is reinforcement and theirmicrofibrillars reinforcement will be formed in situ while processing Since the final properties of thecomposite will be highly influenced by the morphology of reinforcement component in this thesis morphologydevelopment and its effects on the rheological behavior of final composite is studied in detail In this regard 3types of PA6 and 2 types of PE with different viscosity was used to prepare the microfibrillar composite witha constant weight ratio of 10 and a constant draw ratio of 7 Next by using SEM RMS MFI and contactangle tests the properties of new composites have been investigated According to the SEM results the droplet matrix morphology was formed before the extensional flow field These droplets were converted to the fiberswith different diameter in extensional flow According to the rheological properties of raw material it can besaid that final morphology depends on viscosity ratio elasticity ratio and coalescence phenomenon So thatwith an increase in viscosity of disperse phase in a constant matrix middle ratio of viscosity and elasticitycause to stretching of the droplets in the field and forming fibers with 2 75 m in diameter However in higheror lower viscosity ratio average diameter of the fibers is 6 86 and 4 55 m respectively This result is related tothe simultaneous effect of elasticity and coalescence In the case of matrix viscosity it was observed that adecrease in matrix viscosity in a constant viscosity of disperse phase the average diameter of fiber is increased mainly due to high possibility of coalescence phenomenon in a matrix with lowers viscosity Study of finalcomposite rheology indicates an increase in viscosity and loss modulus decrease in damping factor withdecrease of fiber diameter This results show that an entanglement network of fiber with high length to diameterratio is formed Another important aspect is the viscosity and modulus of the fibers It can be concluded thatwith higher viscosity and modulus of fibers higher viscosity and modulus in final composite is achievable Also lower surface interfacial tension components cause to higher adhesion of two phases and lead to higherthe viscosity of composite Hence the morphology and rheology of final composite is affected by the abovementioned parameters Key words Rheology Morphology Microfibrillar composite Polyethylene Polyamide6 Viscosity Elasticity
استاد راهنما :
محمود معصومي، احمد اسدي نژاد
استاد داور :
احمد رضا شفيع زادگان اصفهاني، طيبه بهزاد
