پديد آورنده :
اوليائي، ليلا
عنوان :
تأثير حضور نانوخاك‌رس بر خواص فيزيكي مكانيكي كامپوزيت پلي‌پروپيلن تقويت‌شده با الياف كوتاه پلي‌آميد در حضور سازگاركننده پلي‌پروپيلن گرافت شده با مالئيك‌انيدريد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
پانزده، 72ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمود معصومي
توصيفگر ها :
نانوخاك رس , پلي پروپيلن , الياف پلي آميد , پلي پروپيلن پيوندي با مالئيك انيدريد
استاد داور :
احمد اسدي نژاد، مرتضي صادقي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/04
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
1 چكيده مواد مركب گرمانرم تقويت شده با الياف به علت داشتن قابليت بازيافت پذيري مورد توجه زيادي قرار گرفته انيد پليي الفيين هيا امروزه بيش ترين گروه هاي مورد استفاده از پليمرهاي گرمانرم مي باشند كه از بين آن ها پلي پروپيلن بيه عليت داشيتن خيواص مكيانيكي باالتر توجه ويژه اي را به خود جلب كرده است از طرف ديگر استفاده از اليياف گرميانرم در زمينيه هياي گرميانرم نييز موجيب بازيافيت راحت تر مواد مركب مي شود باتوجه به اين كه الياف پلي آميد خواص بسيار خوبي از جمله استحكام باال خزش كم و سايش كم را دارا مي باشد در اين پژوهش ماده مركب زمينه پلي پروپيلن و 11 الياف كوتاه پلي آميد تهيه گشت با توجه به استفاده زياد ماده مركب پليي پروپيلن و الياف شيشه ماده مركب تهيه شده در اين پژوهش مي تواند جايگزين مناسبي براي آن باشد فصل مشترك زمينه و اليياف نقيش مهمي را در خواص فيزيكي و مكانيكي مواد مركب ايفا مي كند به همين علت نانوخياك رس مونيت موريلونييت غيرقطبيي بيا 1 3 و 5 phr به اين ماده مركب افزوده شد تا اثر آن در حضور و عدم حضور 11 سازگاركننده پلي پروپيلن پيوندي بيا مالئييك انيدرييد بير فصيل مشترك و در نتيجه بر خواص فيزيكي مكانيكي و گرمايي ماده مركب بررسي شود در اين پژوهش ابتدا به منظور افيزايش مييزان پيراكنش نانوخاك رس درون زمينه مستربچ نانوخاك رس و پلي پروپيلن با 12 نانوخاك رس تهيه شد سپس مستربچ تهيه شيده بيا پليي پيروپيلن سازگاركننده و الياف توسط مخلوط كن داخلي با دماي 181 با توجه به نتايج آزميون كيالريمتري روبشيي تفاضيلي دمياي 181بيين دماي ذوب الياف پلي آميد و زمينه پلي پروپيلن بود مخلوط گشت مواد حاصل از مخلوط كن توسط دستگاه پرس گرم قالب گيري شيد و مورد آزمون قرار گرفت نتايج آزمون پراش اشعه X نشان داد كه حضور سازگاركننده باعث پراكنش خوب اليه هاي نانوخاك رس ميي شود به طوري كه در 1 phr نانوخاك رس پراكنش كامل اليه هاي نانوذره مشاهده مي شود بر اساس نتايج آزمون كشش و ضربه اضافه كردن سازگاركننده باعث افزايش استحكام كششي به ميزان 72 11 و مدول يان به مييزان 23 ۱ شيده و كيرنش شكسيت را 58 14 و استحكام ضربه اي را 4 4 كاهش داد با اضافه كردن 3 phr نانوخاك رس به ماده مركب پلي پروپيلن تقويت شيده بيا اليياف كوتياه پليي آميد استحكام كششي به ميزان ۱ 8 مدول يان به ميزان 43 11 و كرنش شكست به ميزان 82 2 كاهش نشان داده و استحكام ضيربه اي به ميزان 5 ۳2 افزايش يافت با افزودن نانوخاك رس به ماده مركب حاوي سازگاركننده نيز استحكام كششي و مدول ياني كياهش يافته و استحكام ضربه اي افزايش يافت اما در اين سامانه كرنش شكست در 1 phr نانوخاك رس كياهش نشيان داده و بيا افيزايش مييزان نانوخاك رس به تدريج افزايش يافت تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي از سطح شكست نمونه ها نشان داد كه سيازگاركننده باعيث چسبندگي فصل مشترك الياف و پلي پروپيلن مي شود در صورتي كه نانوخاك رس اثر آن را كم كرده و چسبندگي را كاهش مي دهد درمقابل اضافه كردن نانوخاك رس به ماده مركب بدون حضور سازگاركننده باعث ايجاد پسيتي و بلنيدي در فصيل مشيترك شيده اسيت نتايج آزمون تغيير شكل گرمايي نشان داد كه سازگاركننده باعث افزايش دماي تغيير شكل گرميايي مياده مركيب از 7 15 بيه 3 45 مي شود درحالي كه اضافه كردن نانوخاك رس در حضور و عدم حضيور سيازگاركننده آن را كياهش ميي دهيد بيا توجيه بيه تصياوير ميكروسكوپ نور پالريزه تشكيل اليه بلورهاي عرضي Transcrystallinity بر روي الياف پلي آميد مشياهده نشيد ايين تصياوير نشيان دادند كه نانوخاك رس باعث كوچك شدن اندازه بلورهاي درون زمينه مي شوند كلمات كليدي نانوخاك رس پلي پروپيلن الياف پلي آميد پلي پروپيلن پيوندي با مالئيك انيدريد
چكيده انگليسي :
73 Effect of Nanoclay on Physical and Mechanical Properties of PP PA Short Fibers Composite Compatibilized with Maleic anhydride Leila olyaie l olyaie@ce iut ac ir June 2017 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language PersianSupervisor Mahmood Masoomi mmasoomi@cc iut ac irAbstractThermoplastic composites reinforced by fibers due to their good recycleability has been greatly underattentions Novadays polyolefins are the most used groups of the thermoplastic polymers which among thempolypropylene because of its more pleasant mechanical properties has been attracted special attention toitself Beside using thermoplastic fibers in thermoplastic matrix also cause the composite to be recycledeasier Given that the polyamide fibers have excellent properties such as high strength low creep and lowwear in this reaearch reinforced polypropylene composite with 10 polyamide short length fibers has beenprepared according to high utilitization of composite pp glass fiber the composite gathered in this researchcan be a good replacement to that The interface between matrix and fibers plays major role in the physicaland mechanical properties of composite material For this reason nanoclay Non polar Monte Morillonite with 1 3 and 5 was added to this composite to check its influence on both presence and non presence of 10 coupling agent PP g MA at the interface and as the result investigated the compsite s mechanical and thermalproperties In this research first of all to increase the amount of nanoclay distribution in the matrix amasterbatch containing polypropylene and 20 nanoclay was prepared Hereafter the prepared masterbatchwas mixed by polypropylene and coupling agent and fiber in a internal mixer with 180 temperature due tothe DSC test results temperature 180 was among the melting temperature of polyamide fibers andpolypropylene The material provided by mixer was formed by means of hot press machine and has beentested The results of the XRD test determined that presence of coupling agent cause pleasant distribution ofnanoclay so that in 1 phr nanoclay the full dispersion of nanoparticle layers is observed Based on the tensileand impact test results adding coupling agent caused tensile strength to increase by 11 27 and young smodulus to increase by 6 32 while caused failure strain to decrease by 40 85 and impact strength todecrease by 4 4 By addition of 3 phr nanoclay to PP composite reinforced by polyamide short length fiber tensile strength to the 8 6 and young s modulus to the 10 34 and failure strain to the 2 28 has shownreduction and impact strength was increased to the 29 5 Also by addition of nanoclay to compositecontaining coupling agent tensile strength and young s modulus was decreased while impact strength wasincreased but in this system failure strain showed reduction in 1 phr of nanoclay and by increasing theamount of nanoclay gradually was increased The SEM images from the samples fracture s surface noticedthat coupling agent cause cohesion at the interface of the fibers and polypropylene while nanoclay reduce itsinfluence and decrease the cohesion But addition of nanoclay to composite with no presence of couplingagent caused mechanical involvement ups and downs at the interface The heat of deflection temperature HDT test results determined that coupling agent cause growth in composite s HDT from 50 7 to 54 3 while adding nanoclay in presence and nonpresence of coupling agent will cause it to decrease According tothe polarized light microscope images formation of TC Transcrystallinity layer on the PA polyamide fibers was not detected This images noticed that nanoclay cause crystals within the matrix to be smaller Keywords Nanoclay Polypropylene Polyamide fibers Polypropylene Grafted withMaleic anhydride
استاد راهنما :
محمود معصومي
استاد داور :
احمد اسدي نژاد، مرتضي صادقي
