شماره مدرك :
16725
شماره راهنما :
14835
پديد آورنده :
باقرپور، اميرحسين
عنوان :

مطالعه خواص رئولوژيكي محلول مايسلي كوپليمر قطعه اي دوگانه دوست پلي اتيلن -پلي اتيلن گلايكول در حضور حلالهاي گزينشي

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي پليمر (فرآورش)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1400
صفحه شمار :
چهارده، 75ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احمد اسدي نژاد
توصيفگر ها :
محلول مايسلي , آزمون رئولوژيكي پايا , آزمون رئولوژيكي نوساني , انتقال سل - ژل , كوپليمر قطعه اي پلي اتيلن - پلي اتيلن گليكول
استاد داور :
محمود معصومي، مرتضي صادقي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/08/26
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
دانشكده :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/08/29
كد ايرانداك :
2780058
چكيده فارسي :
تعيين ساختار محلولهاي مايسلي كوپليمرهاي قطعهاي توسط روشهاي نوري مرسوم تنها زماني كه سيال تحت تنشي قرار نداشته باشد و غلظت كوپليمر پايين باشد، امكان پذير است. در مقابل با بررسي خواص رئولوژيكي اين محلولها علاوه بر تعيين ميزان خاصيت الاستيك و انتقال سل – ژل ميتوان تا حدودي به ساختار آنها نيز پي برد. در اين پژوهش از كوپليمر قطعهاي پلي اتيلن – پلي اتيلن گليكول و آب به عنوان حلال انتخابي براي قطعه پلي اتيلن اكسيد براي تهيهي محلول مايسلي استفاده شد. باتوجه به نتايج آزمون وارونگي لوله كه براي تعيين دماي انتقال سل – ژل سخت استفاده شد، چهار غلظت از محلول به گونهاي انتخاب شدند كه تمامي حالتهاي سل، ژل نرم و سخت را در دماهاي مختلف پوشش دهند. پس از تهيهي محلولها، آزمونهاي رئولوژيكي پايا و ديناميك در دماهاي مختلف به منظور تعيين انواع انتقالات سل – ژل و همچنين بررسي خواص ويسكوالاستيك و ساختار محلولها، انجام شدند. براي تعيين تنش تسليم و نوع رفتار در ميدان جريان برشي پايا از مدلهاي بينگهام خطي، هرشل بالكلي و كاسون استفاده شد. براي غلظتهاي 08 و 01 درصد وزني، يك انتقال از رفتار نيوتني به شبه پلاستيك همراه با تنش تسليم كوچك با افزايش دما مشاهده شد. اين انتقال در توافق بسيار خوبي با انتقال سل – ژل در آزمون ديناميكي روبش دما قرار دارد كه با توجه به تشكيل مايسلهاي بيشتر در اثر افزايش دما، ميتوان گفت اين انتقال در دمايي رخ ميدهد كه تعداد كافي از مايسلها به منظور ايجاد برهمكنشهاي بين مايسلي شكل گرفتهاند. در غلظتهاي 28 و 21 درصد وزني براي دماهاي پايين همانند دماهاي بالا به علت برهمكنش تك مولكولها با يكديگر و مايسلها، رفتار شبه پلاستيك مشاهده شد. در آزمون وارونگي لوله تنها نمونه با غلظت 21 درصد وزني در دماي 20 درجه سانتي گراد و بالاتر جاري نشد كه به معناي تشكيل ژل سخت با تنش تسليم بيشتر از 08پاسكال است. تنش تسليم بدست آمده از منحني جريان در اين غلظت و دما در توافق بسيار خوبي با آزمون وارونگي لوله قرار دارد.منحنيهاي ويسكوزيته مختلط و ترم اتلاف بر حسب دما به ترتيب يك افزايش و كاهش چشمگير در دماي انتقال سل – ژل نشان دادند كه به معناي تشكيل برهمكنشهاي قوي بين مايسلي است. در نتايج حاصل از آزمون روبش فركانس در محدوده ويسكوالاستيك خطي )دامنه كرنش 1/8 درصد( يك مينيمم كم عمق در منحني مدول اتلافي در مقابل فركانس مشاهده شد. اين حداقل سطحي، يك مشخصهاي از ژلهاي حاصل از محلولهاي مايسلي است كه نشان دهنده يك انتقال از آسايش آلفا )فركانسهاي كوچك، زمانهاي طولاني در مقياس اجتماعات مايسلي( به آسايش بتا )فركانسهاي بزرگ، زمانهاي كوتاه در مقياس مايسل( است. همچنين نتايج نشان دادند كه با افزايش دما،ميزان تراكم در ساختار مايسلي افزايش مييابد. به گونهاي كه در دماهاي بالا در تمامي غلظتها در كل محدوده فركانس رفتار جامد گونه مشاهده شد.
چكيده انگليسي :
Determination of the structure of micellar solutions of block copolymers by optical methods is only possible when the solution is at rest and the copolymer concentration is low. In contrast by investigation of rheological characteristics, in addition to determination of the elastic properties and sol – gel transition, their structure can be discovered to some extent. In this research from PE-b-PEG block copolymer and water as selective solvent for the PEG block was used to prepare the micellar solution. According to the results of tube inversion test that was used to determine the temperature of sol – gel transition, four concentrations of the solution were selected to cover all sol, soft and hard gel states at different temperatures. After the preparation of solutions, steady and dynamic rheological tests were performed at different temperatures to determine the types of sol – gel transitions as well as to investigate the viscoelastic properties and structure of the solutions. In order to determine the yield stress and the kind of behavior in the steady shear flow field was used from Bingham, Herschel-Bulkley and Casson models. The results represent a transition from Newtonian to Pseudoplastic behavior with small yield stress with increasing temperature for concentrations of 10 and 15 wt%. This transition is in very good agreement with the sol-gel transition in the temperature sweep test. It happen when a sufficient number of micelles are formed to create intermicellar interactions. Pseudoplastic behavior is observed at concentrations of 20 and 25% by weight and low temperatures, due to the high concentration and interaction of unimers with each other and micelles. In the tube inversion test, only a sample with a concentration of 25 wt% at 25°C and above did not flow, which means the formation of a hard gel with a yield stress greater than 40 Pa. The yield stress obtained from the flow curve at this concentration and temperature indicates a very good agreement between the two tests. The complex viscosity and loss factor curves versus temperature display a significant increase and decrease in the sol-gel transition temperature, respectively, which means the formation of strong interactions between micelles. The results of the frequency sweep test in the linear viscoelastic range (strain amplitude 0.5%) display a shallow minimum in the the loss modulus versus frequency curve. This minimum is a characteristic of gels from micellar solutions and represents a transition from α-relaxation (low frequencies, long times at the grain scale) to β-relaxation (high frequencies, short times at the micelle scale). The results also showed an increase in the packing of micellar structure with increasing temperature. In such a way that at high temperatures in all concentrations in the whole frequency range, the solid-like behavior is observed.
استاد راهنما :
احمد اسدي نژاد
استاد داور :
محمود معصومي، مرتضي صادقي
لينک به اين مدرک :

بازگشت