مقدمه:

پلي الفين ها ، پليمرهاي مناسب و ارزان قيمتي هستند كه خواص مناسبي دارا مي باشـند ولـيكن تعـدادآنها اندك بوده و خواص مكانيكي مناسبي ندارند لذا به منظور تقويت خواص آنها تدابيري توسط محققين انديشيده شده است كه شامل تقويت، كوپليمريزاسيون و آلياژسازي مـي باشـد . روش كوپليمريزاسـيون بـاموفقيت انجام گرفت، اما از لحاظ مسايل اقتصادي، توليد كوپليمرهاي جديد با مشكل روبرو بود. لذا روش ديگر كه براي بهبود خواص مواد پليمري مورد توجه قرار گرفت، اختلاط دو يا چند پليمر و سـاخت آليـاژ پليمري مي باشد. آلياژسازي شامل اختلاط عمدتاً فيزيكي دو يا چند پليمر با يكديگر مي باشـد كـه در اثـراين اختلاط خواص آلياژ نسبه به پليمرهاي اوليه بهتر مـي باشـد. امـروزه آليا ژهـاي پليمـري %16 از كـلمصرف پليمرها را تشكيل مي دهد. نرخ رشد متوسط مصرف آلياژهاي پليمري دو برابر نـرخ رشـد مصـرفپليمرهاي معمولي است و حتّي براي آلياژهاي پليمري مهندسي با كارآيي بالا، اين رقم به سـه برابـر هـممي رسد. بطور كلي مهمترين دلايل اصلي آلياژسازي پليمرها كه جنبه اقتصادي دارند عبارتند از:
1 – كاهش قيمت تمام شده محصول از طريق اختلاط آن با يك پليمر ارزان قيمت
2 – تهيه و توليد موادي با كليه خواص مورد نظر
3 – توليد مواد با كارآيي بالا از طريق توليد پليمرهايي كه بر هم كنش هم افزا (Synergistic) دارند.
4 – استفاده مجدد و بازيافت مواد پليمري
5 – تنظيم تركيب و خواص آلياژ براساس نياز مشتري
با استفاده از فرآيند آلياژسازي به پليمرهاي دست يافته شده است كه دامنه خواص وسيعي دارنـد كـه مـيتوان بعضا از انها در كاربردهاي مهندسي هم استفاده نمود. پلي پـروپيلن و پلـي اتـيلن پركـاربردترين پلـيالفين ها هستند كه با آلياژسازي مـي تـوان در صـنايع مختلـف از آنهـا اسـتفاده نمـود. پيشـرفت علمـي واقتصادي در زمينه آلياژهاي پليمري طي دو دهه اخير بسيار زياد بوده است. علت اين امـر در آن اسـت كـهاولاً پليمرهاي موجود هيچ گاه تمامي خواص مورد نظر را در خود ندارنـد و ه مـواره در كنـار مزايـاي آنهـا،معايبي نيز وجود دارد، ثانياً مولكول هاي جديد پليمري همواره نياز به مواد جديد با خواص معـين را بـرآوردنمي سازند. همچنين اختلاط مواد موجود مي تواند سريع تر و اقتصادي تر از توليد يك مونومر جديد باشد.
بدليل همين جذابيت ها است كه 97% مقالات در دهه اخير به بحث در مورد آلياژهـا مـي پـردازد.ايـن امـرنشان دهنده عمق فوايد آلياژسازي و مزاياي گسترده آن دارد.در ادامه به روش هـاي مختلـف آلياژسـازي وپارامترهاي تاثير گذار در اين حوزه مي پردازيم.

فهرست مطالب

چكيده ……………………………………………………………………….. 1
مقدمه…………………………………………………………………………  2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول: آلياژهاي پليمري

علوم و تكنولوژي پليمرها طي چند دهه اخير گسترش و توسعه يافته است. اين توسعه ابتدا فقط محـدودبه توليد مونومرهاي جديد بود، اما با پيشرفت تكنولوژي در زمينه هـاي متفـاوت، مـوارد كـاربردي زيـاديحاصل شد بطوريكه پليمرهاي توليد شده هيچكدام به تنهايي قابليت كاربردي لازم را نداشتند. همچنـينتوليد مونومرهاي جديد مستلزم كار آزمايشگاهي و تحقيقاتي طولاني و طراحي روش هـاي توليـد صـنعتيجديد مي باشد، كه فرايندي بسيار وقت گير و هزينه بر مي باشد. روش هاي ديگري كه در اين زمينـه مطـرحگرديد شامل تقويت، كوپليمريزاسيون و آلياژسازي مـي باشـد . روش كوپليمريزاسـيون بـا موفقيـت انجـامگرفت، اما از لحاظ مسايل اقتصادي، توليد كوپليمرهاي جديد با مشكل روبرو بود. لذا روش ديگر كه بـرايبهبود خواص مواد پليمري مورد توجه قرار گرفـت، اخـتلاط دو يـا چنـد پليمـر و سـاخت آليـاژ پليمـريمي باشد. آلياژسازي شامل اختلاط عمدتاً فيزيكي دو يا چند پليمر بـ ا يكـديگر مـي باشـد كـه در اثـر ايـناختلاط خواص آلياژ نسبه به پليمرهاي اوليه بهتر مي باشد. امروزه آلياژهاي پليمـري %16 از كـل مصـرفپليمرها را تشكيل مي دهد. نرخ رشد متوسط مصرف آلياژهاي پليمري دو برابر نرخ رشد مصرف پليمرهاي معمولي است و حتّي براي آلياژهاي پليمري مهندسي با كارآيي بالا، اين رقم به سـه برابـر هـم مـيرسـد .
بطور كلي مهمترين دلايل اصلي آلياژسازي پليمرها كه جنبه اقتصادي دارند عبارتند از:
6- كاهش قيمت تمام شده محصول از طريق اختلاط آن با يك پليمر ارزان قيمت
7 – تهيه و توليد موادي با كليه خواص مورد نظر
8 – توليد مواد با كارآيي بالا از طريق توليد پليمرهايي كه بر هم كنش هم افزا (Synergistic) دارند.
9 – استفاده مجدد و بازيافت مواد پليمري
10- تنظيم تركيب و خواص آلياژ براساس نياز مشتري
1-2) پيشينه تحقيق
اولين پليمرها در سال 1900 توليد و در سال 1940 اوج توليد آنها بود. تـا سـال 1960 تفكـري در مـوردمخلوط كردن پليمرها و به عبارتي تهيه آلياژ انجام نگرفته بود. از اين زمان به بعد بود كه اين تفكر بسـيارمورد توجه قرار گرفت، زيرا با آلياژسازي نتايجي غير قابل انتظار بدست مي آمـد كـه همـين امـر اشـتياقدانشمندان را براي توليد آلياژهاي بيشتر تقويت نمود. از سال 1980 به بعد اين علم پيشرفت زيادي نمود و در 10 سال گذشته اين امر به اوج خود رسيده است، بطوريكه %97 مقاله هاي كنـوني بـه آليـاژ مربـوطمي شوند. انتظار مي رود اين روند همچنان ادامه داشته باشد.
1-3) آلياژسازي
در علوم پليمري براي دستيابي به خواص جديد دو روش كلي وجود دارد. روش اول توسعه تنـوع و توليـدمونومرها و تكنيك هاي مختلف پليمر شدن مي باشد. روش دوم استفاده از مخلوط پليمرهـا مـي باشـد . بـهطور كلي آلياژسازي شامل اختلاط عمدتاً فيزيكي دو يا چند پليمر با يكـديگر مـي باشـد كـه در اثـر ايـناختلاط خواص ويژه اي از آلياژ حاصل بهبـود مـي يابـد . پيشـرفت علمـي و اقتصـادي در زمينـه آلياژهـايپليمري طي دو دهه اخير بسيار زياد بوده است. علت اين امر در آن است كه اولاً پليمرهاي موجـود هـيچگاه تمامي خواص مورد نظر را در خود ندارند و همواره در كنار مزاياي آنها، معايبي نيـز وجـود دارد، ثانيـاًمولكول هاي جديد پليمري همواره نياز به مواد جديد بـا خـواص معـين را بـرآورد نمـي سـازند . همچنـيناختلاط مواد موجود مي تواند سريع تر و اقتصادي تر از توليد يك مونومر جديد باشد. [1]
1-4) عوامل مؤثر بر آلياژسازي
مهمترين عوامل دسته بندي آلياژها، امتزاج پذيري و سازگاري اجـزاء آليـاژ مـي باشـد، كـه در ذيـل مـوردبررسي قرار ميگيرد.
• مخلوط هاي پليمري اختلاط پذير (miscible): شامل مخلوط هايي است كه رفتـار تـك فـازي ازخود نشان مي دهند و انرژي آزاد گيبس آنها منفي است.
• مخلوط هاي پليمري اختلاط ناپـذير(immiscible) : شـامل مخلـوط هـايي اسـت كـه در تمـام تركيب ها و درجه حرارت ها به صورت دو يا چند فازي هستند.
• مخلوط هاي پليمري با اختلاط جزئي: شامل مخلوط هايي كه تنها در بعضي از تركيـب درصـدها ودرجه حرارت ها اختلاط پذير مي باشند.
• مخلوط هاي پليمري سازگار (compatible): شامل مخلوط هـاي پليمـري اسـت كـه بـين آنهـانيروي دافعه زياد وجود ندارد و تشكيل يك سيستم همگن را مـي دهنـد و داراي خـواص بهتـرينسبت به اجزاء ميباشد. [2]
آلياژهاي پليمري را مي توان از دو نظر روش تهيه و سازگاري طبقه بندي نمود. اگـر سـازگاري آليـاژ مـوردتوجه باشد تقسيم بندي بصورت شكل (1-1) و چنانچه ساخت آلياژ مد نظر باشـد تقسـيم بنـدي بصـورتشكل (1-2) خواهد بود.

نماي شماتيك از تركيب ساده دو پليمر، (a) يك آلياژ پليمري،   (b) كو پليمر گرافت، (C) كوپليمر بلاك، Semi IPN (d)   (e) و (f) كوپليمرهاي كراسلينك. خط پرنشانگر پليمر و خط چين نشانگر كوپليمر است   نقاط نمايانگر محل هاي كراسلينك مي باشند. [4]

نماي شماتيك از تركيب ساده دو پليمر، (a) يك آلياژ پليمري،
(b) كو پليمر گرافت، (C) كوپليمر بلاك، Semi IPN (d)
(e) و (f) كوپليمرهاي كراسلينك. خط پرنشانگر پليمر و خط چين نشانگر كوپليمر است
نقاط نمايانگر محل هاي كراسلينك مي باشند. [4]

1-1) مقدمه ……………………………………………………………………….4
1-2) پيشينه تحقيق…………………………………………………………….. 5
1-3) آلياژسازي………………………………………………………………….. 5
1-4) عوامل مؤثر بر آلياژسازي………………………………………………….. 6
1-5) طرز تهيه آلياژهاي پليمري………………………………………………… 8
1-5-5) پليمرهاي شبكه اي در هم نفوذ كرده (IPN)ا……………………… 10
1- 6) روشهاي بهبود سازگاري………………………………………………..: 12
1- 6- 1) كوپليمريزاسيون:………………………………………………………. 12
1-6- 2) شبكه اي كردن:………………………………………………………. 12
1-6- 3)شبكه پليمرها در هم نفوذ كرده IPN ا………………………………..12
1-6- 4) عامل دار كردن………………………………………………………… 13
1-6- 5) پيوند يوني:…………………………………………………………… 13
1-6- 6) روش هاي متفرقه…………………………………………………….13

فصل دوم:روشهاي تهي ه نانوكامپوزيت

نانوتكنولوژي و تهيه مواد در ابعاد نانو موضوع تحقيقي است كه در يك دهه گذشته توجه بسيار زيادي را بـهخود جلب كرده است، نانوكامپوزيت هاي پليمري نيز به عنوان يكـي از شـاخه هـاي ايـن تكنولـوژي جديـداهميت بسياري يافته اند و يكي از زمينه هاي تحقيقاتي فعال به حساب مي آيند. علاقه به نانوكامپوزيت هـاسبب شده است كه بسياريا زمراكز تحقيقاتي و شركتها به مطالعه بر روي پتانسيل هاي كـاربردي ايـن مـوادبپردازند.
بطور كلي عبارت نانوكامپوزيت به كامپوزيت هاي دو فازي اطلاق مي شود كه در آنها يك فاز در فاز ديگـر(ماتريس) در سطح نانومتري پخش مي شود. اين عبارت در دو زمينه مختلف سراميك ها و پليمرهـا بكـاربرده مي شود.
در اين بخش از گزارش به بررسي نانوكامپوزيت هاي پليمري پرداخته شده است والبته با توجه به موضـوعتحقيق كه در مورد غشاء هاي نانوكامپوزيتي بر پايه كلي (clay) مي باشد اين پركننـده بطـور جزئـي تـرمورد بررسي قرار مي گيرد.

2-1-1) تاريخچه فناوري نانو
در طول تاريخ بشر از زمان يونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر اين باور بودند كه مـوا د را ميتوان آنقدر به اجزاء كوچك تقسيم كرد تا به ذراتي رسيد كه خردناشدني هستند و ايـن ذرات بنيـانمواد را تشكيل مي دهند، شايد بتوان دموكريتوس فيلسوف يوناني را پدر فناوري و علوم نانو دانست چرا كه در حدود 400 سال قبل از ميلاد مسيح او اولين كسي بود كه واژة اتم را كه بـه معنـي تقسـيم نشـدني درزبان يوناني است براي توصيف ذرات سازنده مواد به كار برد.
با تحقيقات و آزمايش هاي بسيار، دانشمندان تاكنون 108 نوع اتم و تعداد زيادي ايزوتوپ كشف كـرده انـد .
آنها همچنين پي برده اند كه اتم ها از ذرات كوچكتري مانند كوارك ها و لپتون ها تشكيل شده انـد . بـا ايـنحال اين كشفها در تاريخ پيدايش اين فناوري پيچيده زياد مهم نيست .
نقطه شروع و توسعه اوليه فناوري نـانو بـه طـور دقيـق مشـخص نيسـت. شـايد بتـوان گفـت كـه اولـين نانوتكنولوژيست ها شيشهگران قرون وسطايي بودهاند كه از قالب هاي قـديمي (Medieal forges) بـرايشكل دادن شيشه هايشان استفاده مي كرده اند. البته اين شيشه گران نمي دانستند كه چرا با اضافه كردن طـلابه شيشه رنگ آن تغيير مي كند. در آن زمان براي ساخت شيشه هاي كليسـاهاي قـرون وسـطايي از ذراتنانومتري طلا استفاده ميشده است و با اين كار شيشه هاي رنگي بسيار جذابي بدست ميآمده اسـت . ايـنقبيل شيشه ها هم اكنون در بين شيشه هاي بسيار قـديمي يافـت مـيشـوند . رنـگ بـه وجودآمـده در ايـن شيشه ها برپايه اين حقيقت استوار است كه مواد با ابعـاد نـانو داراي همـان خـواص مـواد بـا ابعـاد ميكـرونمي باشند .
در واقع يافتن مثالهايي براي استفاده از نانو ذرات فلزي چندان سخت نيسـت .رنگدانـه هـاي تزيينـي جـاممشهور ليكرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از ميلاد) نمونه اي از آنهاست. اين جـام هنـوز در مـوزهبريتانيا قرار دارد و بسته به جهت نور تابيده به آن رنگهاي متفاوتي دارد. نور انعكاس يافته از آن سبز است ولي اگر نوري از درون آن بتابد، به رنگ قرمز ديده ميشود. آناليز اين شيشه حكايت از وجود مقادير بسيار اندكي از بلورهاي فلزي ريز700 نانومتري دارد ، كه حاوي نقره و طلا با نسبت مولي تقريبا 14 به 1 اسـتحضور اين نانوبلورها باعث رنگ ويژه جام ليكرگوس گشته است.
در سال1959 ريچارد فاينمن مقاله اي را دربارة قابليت هاي فناوري نانو در آينده منتشـر سـاخت. بـاوجود موقعيت هايي كه توسط بسياري تا آن زمان كسب شده بود، ريچارد. پي. فاينمن را به عنوان پايه گـذار ايـنعلم مي شناسند. فاينمن كه بعدها جايزه نوبل را در فيزيك دريافت كرد درآن سال در يك مهماني شام كه توسط انجمن فيزيك آمريكا برگزار شده بود، سخنراني كرد و ايده فناوري نانو را براي عموم مـردم آشـكارساخت .
عنوان سخنراني وي »فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد« بود. سخنراني او شامل اين مطلب بود كه مـ يتـوان تمـام دايـ رهالمعـارف بريتانيكـا را بـر روي يـك سـنجاق نگـارش كـرد.يعنـي ابعـاد آن بـه اندازه25000/1ابعاد واقعيش كوچك مي شود. او همچنـين از دوتـايي كـردن اتـمهـا بـراي كـاهش ابعـادكامپيوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد كامپيوترها بسيار بزرگتـر از ابعـاد كنـوني بودنـد امـا او احتمـالمي داد كه ابعاد آنها را بتوان حتـي از ابعـاد كامپيوترهـاي كنـوني نيـز كـوچكتر كـرد. او همچنـين در آنسخنراني توسعه بيشتر فناوري نانو را پيش بيني نمود.
بازار جهاني پليمرنانوكامپوزيتها
بازار جهاني نانوكامپوزيتها در حال حاضر كلاً به ميزان 3 ميليون پوند مي باشد كه از اين ميزان 2 ميليـونپوند مربوط به توليد نايلون كامپوزيتهاي بر پايه clay است كه توسط Unitika و صنايع Ube ژاپـن بـهترتيب به منظور كاربرد در اتومبيل سازي و بسته بندي توليد مي شوند. 1 ميليون پوند باقيمانده مربوط به آلياژ نايلون/PPO پر شده با كربن نانوتيوب مـي باشـد كـه در آمريكـاي شـمالي بـه منطـور اسـتفاده درقسمتهاي خارجي بدنه اتومبيل توليد مي شود. بازار فعلي نانوكامپوزيتها در مراحل اوليه توسعه مي باشد و طبق برآورد انجام شده در طي 10 سال آينده بار رشد شديدي روبرو خواهد شد. پيش بيني مي شـود كـهدر سـال 2009 مـيلادي ايـن ميـزان بـه 2/1 ميليـارد پونـد برسـد كـه 1 ميليـارد پونـد آن مربـوط بـه نانوكامپوزيتهاي تقويت شده با clay و 160 ميليون پوند آن مربوط به محصولات پرشده با كربن نانوتيوبها مي باشد.
پلي الفين ها خواص مكانيكي ضعيفي دارند بنابراين استفاده از آنها در كاربردهاي گوناگون و مهندسي محدود مي باشد.
به منظور غلبه بر اين خواص ضعيف،راههاي مختلفي پيشنهاد شده است:
1. افزودن رابرها به منظور بهبود مقاومت ضربه
2. افزودن فيلرهاي معدني براي افزايش چقرمگي و سفتي
افزودن رابرها باعث كاهش چقرمگي و سفتي پليمر و افزودن فيلرهاي معدني باعث كاهش مقاومـت ضـربهپليمر مي شود.
آيا مي توان بطور همزمان هم چقرمگي پليمر را بهبود دهيم و هم مقاومت ضربه افزايش يابد؟؟؟؟؟ استفاده از سيستم هاي سه تايي پليمر / الاستومر / فيلر جواب اين سئوال مـي باشـد.تحقيقـات زيـادي دراين زمينه در حال انجام است و نتايج بدست آمده تاكنون اميد وار كننده مي باشد.
در صورتي كه از فيلرهاي در مقياس نانو براي تقويت پليمر استفاده كنيم ، نانو كامپوزيـت پليمـري داريـمكه خواص بسيار جالبي دارد.استفاده از فيلرهاي نـانويي باعـث مـي شـود كـه خـواص فيزيكـي مكـانيكينانوكامپوزيتها مانند استحكام ، سختي، چقرمگـي و پايـداري حرارتـي در محـدوده وسـيعي از دمـا بهبـوديابد.جالب است كه افزودن تنها 1 تا 5 درصد وزني نانوفيلربه ماتريس پليمري باعث افزايش چشمگيري در خواص فيزيكي مكانيكي نانو كامپوزيت مي شود.
در ميان تقويت كننده هاي نانويي ، خاك رس يا نانوذرات سيليكاتي در حال حاضربيشـتر مـورد اسـتفادهقرار مي گيرند. نانو كلي (Nano Clay) ذراتي با ضخامت تقريباً 1 نانومتر و عرض 100 تـا 1000 نـانومترهستند. معمول ترين نوع خاك رس كه مورد استفاده قرار ميگيرد مونـت موريلونيـت (Montmorillonite)، يا آلومينوسيليكات لايهاي ميباشد. تعويض كاتيون هاي بين لايه هاي سيليكاتي با كاتيون هـاي آبدوسـتمثل زنجيرهاي بلند يون آلكيلامونيوم ، ساختار كلي را عوض مي كند و به عنوان ارگانو كلي شـناخته مـيشود.اين كاتيون لايه ها را منبسط كرده و باعث افزايش فضاي خالي بين لايه ها مي شود و به جـدا شـدنلايه ها از يكديگر كمك مي كند. خاك رس بدليل اكسفوليت شدن (Exfoliate) و تبديل بـه صـفحات نانويي تكي و جداگانه با ضخامت 1 نانومتر و Aspect ratio=100 در ماتريس پليمري باعث افـزايشفوق العاده خواص مكانيكي مي شود.
در اين قسمت به طور خاص برروي سيستم سه تايي PP/EPDM/Nano Clay بحث مي كنيم.

اصلاح سيليكات هاي لايه اي توسط واكنش تعويض يون و تشكيل نانوكاپوزيت، a) كامپوزيت    exfoliated (c ، interclated(b ،معمولي

اصلاح سيليكات هاي لايه اي توسط واكنش تعويض يون و تشكيل نانوكاپوزيت، a) كامپوزيت
exfoliated (c ، interclated(b ،معمولي

2- 1)مقدمه………………………………………………………………………. 15
2-1-1) تاريخچه فناوري نانو…………………………………………………….. 15
2-1-2) انواع نانومواد مورد استفاده در تهيه نانوكامپوزيتها………………….. 19
2-2)نانوكامپوزيتهاي پليمر/ clay او………………………………………………19
2-2-1) مقدمه……………………………………………………………………. 19
2-2-2) تعريف…………………………………………………………………….. 20
2-2-3) انواع كامپوزيتهاي بر پايه پليمر و فيلر لايه اي……………………….. 21
2-2-4) چگونگي تشكيل نانوكامپوزيتهاي بر پايه سيليكاتهاي لايه اي………. 22
2-3)روش هاي تهيه نانو كامپوزيتها………………………………………………. 25
2-3-2) درهمگرفتگي پلي مر يا پيش پليمر از محلول (Solution Intercalation)ا 27
30 (melt intercalation) روش درهم رفتگي مذاب (………………………………..30
2-4) شناسايي و مطالعة مورفولوژي نانوكامپوزيتهاي پليمري…………………… 31
2-5) خواص نانوكامپوزيتها………………………………………………………….. 35
2-5-1) خواص مكانيكي……………………………………………………………. 35
2-5-1-1) تحليل ديناميكي- مكانيكي (DMA) ا…………………………………….35
2-5-1-2) خواص كششي…………………………………………………………. 37
2-5-1-3)خواص فشاري……………………………………………………………. 42
2-5-1-4)چقرمگي شكست………………………………………………………… 43
2-5-2) مقاومت در برابر نفوذ……………………………………………………….. 44
2-5-3) خواص حرارتي………………………………………………………………. 45
2-5-3-1)پايداري حرارتي…………………………………………………………… 45
2-5-3-2)قابليت اشتعال…………………………………………………………… 45
2-5-4) خواص اپتيكي……………………………………………………………… 46
2-5-5) قابليت بازيافت…………………………………………………………….. 46
2-5-6) بررسي خواص ضربه اي…………………………………………………. 47
2-6) كاربردهاي نانو كامپوزيتها…………………………………………………… 48
2-6-1) اتومبيل سازي…………………………………………………………….. 50
2-6-2) صنايع بسته بندي…………………………………………………………. 51
2-6-3) ضد حريق كردن پلاستيكها………………………………………………. 52
2-6-4) تهيه الياف و فيلم ها………………………………………………………. 53
2-6-4) ديگر كاربردها………………………………………………………………. 54
2-7) بازار جهاني پليمرنانوكامپوزيتها………………………………………………. 55

فصل سوم:جمع بندي و تحليل نهايي

3-1) جمع بندي و تحليل نهايي………………………………………………….. 66
3-2) پيشنهادات …………………………………………………………………….67
منابع و ماخذ ………………………………………………………………………… 68
مراجع فارسي ……………………………………………………………………… 69
مراجع لاتين…………………………………………………………………………. 69
چكيده انگليسي…………………………………………………………………… 7

فهرست جداول

جدول 2- 1) برخي از رويدادهاي مهم تاريخي در شكل گيري فناوري و علوم نانو 18

جدول(2- 2)- خواص ضربهاي و كششي هيبريدهاي مختلف…………………… 47.

جدول 2- 3) ليست جزئي تامين كنندگان مواد نانوكامپوزيت…………………….. 49

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست تصاوير

شكل (1-1): تقسيمبندي آلياژها از نظر سازگاري ………………………………….7

شكل (1-2): تقسيم بندي آلياژها از نظر روش ساخت…………………………….. 7

شكل (1-3): نماي شماتيك از تركيب ساده دو پليمر……………………………… 11
شكل (2-1): انواع ساختارهاي نانوكامپوزيتهاي بر پايه فيلرهاي لايه اي………….. 21

شكل 2-2) فرآيند تعويض كاتيون هاي موجود ميان لايه هاي Clay توسط يونهاي آلكيل آمونيوم ……………………………………………………………………………………………..23.

شكل 2- 3) اصلاح سيليكات هاي لايه اي توسط واكنش تعويض يون و تشكيل نانوكاپوزيت، a)
كامپوزيت معمولي، exfoliated (c ، interclated(bا……………………………………… 23

شكل 2-4) تاثير كاتيون هاي آلكيل آمونيوم با طول گروه آلكيل متفاوت برروي فواصل ميان لايه………………………………………………………………………………………… 24
شكل 2- 6) مراحل فرآيند پليمر شدن درجا ……………………………………………26
شكل 2- 7)نمايي از كامپوزيتهاي قابل حصول با روش پليمريزاسيون درجا……….. 27
شكل2-8) مراحل روش درهمرفتگي محلول…………………………………………… 27
شكل2-9) نمايي از روش لاتكس براي تشكيل نانوكامپوزيت………………………. 30
شكل2-10) مراحل روش درهمرفتگي مذاب………………………………………..  30
شكل2-11) نمايي از درهمرفتگي مذاب …………………………………………… 31
شكل2-12) اندازه گيري سطح زير منحني و تخمين ميزان ورقه ورقه شدن …… 32
شكل2-13) نمودارهاي WAXD و تصاوير TEM از سه نوع نانوكامپوزيت مختلف… 34
شكل2-14) نمودارهاي DMA از نايلون6 و نانوكامپوزيتهاي حاصل …………………36
شكل 2-15) نمودارهاي DMA از PLA و نانوكامپوزيتهاي حاصل:(a) بدون و (b) با PCL اليگومر
…………………………………………………………………………………………….37

شكل 2- 16) تشكيل پيوندهاي هيدروژني در نانوكامپوزيتهاي N6/MMT……ا…..38

شكل 2-17) اثـر خـاك رس بـر مـدول كششـي در نانوكامپوزيتهـايN6/OMLS از طريـ ق
اكستروژن مذاب………………………………………………………………………… 38

شكل 2- 18) اثر خاك رس بر مدول كششي در دماي 120 درجه سانتيگراد……. 39

شكل 2- 19) نمودارهاي تنش- كرنش براي EPDM و نانوكامپوزيتهاي 10% حاصل 40

شكل 2- 20) وابستگي مقاومت پارگي EPDM/MMT به ميزان پركننده……………. 40
شكل 2-21) تغييرات مدول و استحكام خمشي نسبت به درصد Clay در نانو كامپوزيت بر پايه
نايلون 6……………………………………………………………………………………. 43.

شكل 2- 22) مسير زيگزاك (tortuose) نفوذ گاز……………………………………… 44

شكل 2- 23) درجه حرارت نرم شدگي با HDT نانوكامپوزيتهاي بر پايه نايلون 6/clay ا45 شكل2-24) تغيير استحكام كششي و مقاومت ضربه پلي پروپيلن با افزايش نانو مواد 58 شكل 2- 25) تغيير استحكام كششي و مقاومت ضربه پلي پروپيلن با افزودن رابرEPDM ا58

 

ABSTRACT:
PE is the most cheapping and available polymer in the world and have a good general property but in engineering usage , it has poor mechanical and impact property.For improve impact property , we add EPDM rubber to PE and add NanoClay for improving mechanical property.
We use twin screw extruder for mixing because it gives good mixing result and producing rate of this machine is very good for industrial.
We add these component in twin screw extruder in three different steps , to investigation of effect of sequence of mixing .At first sample we mix PE/EPDM/NanoClay , at second sample we mix PE/NanoCaly and then add EPDM to this masterbatch. At third sample we mix EPDM/NanoClay and then add PE.At forth sample we add PE/EPDM and then add nanoclay. We changing the amount of rubber and nanoclay for giving best property and optimize the blend property.
After produce sample we injected the samples with injection molding machine to make damble for use in tensile and impact test and produce sample for XRD and SEM test.
We observe that , when we add rubber and nanoclay at first and then add PE , we obtain very good moduluse,Impact and toughness.XRD and SEM shows good compatibility between matrix and dispersed phase .



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان