پديد آورنده :
باقري، احسان
عنوان :
بررسي تجربي اثر كشش تك محوره حالت جامد بر خواص مكانيكي و حرارتي بايو - نانوكامپوزيت هاي پايه پلي (لاكتيك اسيد)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، ۶۸ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
پيمان مصدق، طيبه بهزاد
توصيفگر ها :
پلي (لاكتيك اسيد) , نانوكامپوزيت , كشش حالت جامد , خواص مكانيكي , خواص حرارتي
استاد داور :
سعيد ضيائي راد، مهدي جوانبخت
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/11/24
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1397/11/27
چكيده فارسي :
چکیده نگرانیهای روزافزون زيستمحیطی ايمنی و اقتصادی مربوط به استفاده از پلیمرهای پايه نفتی موجب شده تا محققان و صنعتگران به دنبال جايگزينهای تجديد پذير و زيستتخريب پذير برای آنها باشند پلی الکتیک اسید PLA يک پلی استر زيستتخريب پذير و پرکاربرد میباشد که به عنوان جايگزين برای پلیمرهای پايه نفتی مطرح شده است در اين پژوهش فیلمهای نانوکامپوزيتی پلی الکتیک اسید نانولوله هالوسیت HNT ساخته و اثر اضافه کردن HNT و کشش تک محوره حالت جامد به عنوان يک روش اصالح مکانیکی بر خواص مکانیکی و حرارتی فیلمها بررسی شده است برای اعمال کشش حالت جامد بر نمونهها از يک دستگاه کشش دارای کوره حرارتی استفاده و اثر شرايط مختلف کششی نظیر نسبت دما و سرعت کشش بر خواص نمونهها جهت يافتن شرايط مطلوب بررسی شد به منظور بررسی خواص مکانیکی نمونهها قبل و بعد از کشش حالت جامد از آزمون کشش تک محوره استفاده شد همچنین آزمونهای گرماسنجی روبشی تفاضلی DSC پراش پرتو XRD X و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FE SEM جهت بررسی خواص حرارتی ساختاری و ريختشناسی نمونهها انجام شده است نتايج آزمون کشش استحکام 160 1 MPa را برای نمونه نانوکامپوزيتی کشیده شده با شرايط نسبت 3 دمای 80 C و سرعت 50 mm min نشان داد که بیشینه افزايش استحکام 661 بعد از اعمال کشش حالت جامد بوده است مطابق با نتايج حاصل از آزمون DSC بیشترين افزايش دمای انتقال شیشهای Tg حدود 20 C و مقدار بلورينگی 71 برای اين نمونه بهدست آمد نمونه کشیده شده با نسبت 2 دمای 80 C و سرعت 50 mm min بیشینه افزايش چقرمگی 6432 را نسبت به نمونه قبل از اعمال کشش داشت الگوهای پراش پرتو X افزايش بلورينگی را برای نمونهها بعد از کشش حالت جامد نشان دادند که تايید کننده نتايج حاصل از DSC و آزمون کشش میباشد تصاوير FE SEM نشان دهنده توزيع بهتر نانومواد در ماتريس پلیمری بعد از اعمال کشش حالت جامد بودند بهطور کلی نتايج اثر مطلوب اضافه کردن HNT و فرآيند کشش حالت جامد را بر خواص فیلمهای پلی الکتیک اسید نشان میدهند اين پژوهش موجب افزايش کاربردهای PLA بهخصوص در صنايع بسته بندی و پزشکی مانند کاربردهای پانسمان زخم میشود کلمات کلیدی پلی الکتیک اسید نانوکامپوزيت کشش حالت جامد خواص مکانیکی خواص حرارتی شش
چكيده انگليسي :
69 Experimental Investigation into the Influence of Uniaxial Solid StateDrawing on Mechanical and Thermal Properties of Poly lactic acid based Bio nanocomposites Ehsan Bagheri ehsan bagheri@me iut ac ir Date of Submission 2019 01 19 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisors Peiman Mosaddegh mosadegh@cc iut ac ir Tayebeh Behzad tbehzad@cc iut ac ir Abstract Environmental safety and economical concerns relating to the use of oil based polymers have madescientists and industrialists to look for biocompatible and biodegradable substitutes for them Polylactic acid PLA is a biodegradable polymer which is a promising substitute for oil based polymers In this project polylacticacid halloysite nanotube PLA HNT nanocomposite films are fabricated and the influence of HNT addition andsolid state uniaxial drawing as a mechanical modification method on mechanical and thermal properties of thefilms are investigated A tensile testing machine equipped with a heating chamber is used for solid state drawingand the influence of various drawing conditions like ratio temperature and speed are investigated to obtain thehighest properties Uniaxial tensile testing is used to explore mechanical properties of the films before and aftersolid state drawing Differential scanning calorimetry DSC X ray diffraction spectroscopy XRD and fieldemission scanning electron microscopy FE SEM are used to investigate thermal structural and morphologicalproperties of the samples Tensile testing results showed the maximum strength of 160 1 MPa for nanocompositesdrawn with a ratio of 3 and 50 mm min speed at 80 C after solid state drawing Maximum increase in glasstransition temperature Tg approximately 20 C and the amount of crystallinity was also for this sample Thehighest increase in toughness 2346 was for the sample drawn with a ratio of 2 and 50 mm min speed at 80 C X ray diffraction patterns indicated an increase in the amount of crystallinity for the drawn samples whichwas in agreement with tensile and DSC results FE SEM images showed a better distribution of nanotubes in thepolymeric matrix after the drawing Overall the results show the efficiency of HNT addition and solid statedrawing to enhance PLA properties This project broadens the applications of PLA especially in packaging andmedical applications like wound dressing Keywords Polylactic acid Nanocomposite Mechanical properties Thermal properties
استاد راهنما :
پيمان مصدق، طيبه بهزاد
استاد داور :
سعيد ضيائي راد، مهدي جوانبخت
