مقدمه:

پلی الفین ها ، پلیمرهای مناسب و ارزان قیمتی هستند که خواص مناسبی دارا می باشـند ولـیکن تعـدادآنها اندک بوده و خواص مکانیکی مناسبی ندارند لذا به منظور تقویت خواص آنها تدابیری توسط محققین اندیشیده شده است که شامل تقویت، کوپلیمریزاسیون و آلیاژسازی مـی باشـد . روش کوپلیمریزاسـیون بـاموفقیت انجام گرفت، اما از لحاظ مسایل اقتصادی، تولید کوپلیمرهای جدید با مشکل روبرو بود. لذا روش دیگر که برای بهبود خواص مواد پلیمری مورد توجه قرار گرفت، اختلاط دو یا چند پلیمر و سـاخت آلیـاژ پلیمری می باشد. آلیاژسازی شامل اختلاط عمدتاً فیزیکی دو یا چند پلیمر با یکدیگر می باشـد کـه در اثـراین اختلاط خواص آلیاژ نسبه به پلیمرهای اولیه بهتر مـی باشـد. امـروزه آلیا ژهـای پلیمـری %16 از کـلمصرف پلیمرها را تشکیل می دهد. نرخ رشد متوسط مصرف آلیاژهای پلیمری دو برابر نـرخ رشـد مصـرفپلیمرهای معمولی است و حتّی برای آلیاژهای پلیمری مهندسی با کارآیی بالا، این رقم به سـه برابـر هـممی رسد. بطور کلی مهمترین دلایل اصلی آلیاژسازی پلیمرها که جنبه اقتصادی دارند عبارتند از:
1 – کاهش قیمت تمام شده محصول از طریق اختلاط آن با یک پلیمر ارزان قیمت
2 – تهیه و تولید موادی با کلیه خواص مورد نظر
3 – تولید مواد با کارآیی بالا از طریق تولید پلیمرهایی که بر هم کنش هم افزا (Synergistic) دارند.
4 – استفاده مجدد و بازیافت مواد پلیمری
5 – تنظیم ترکیب و خواص آلیاژ براساس نیاز مشتری
با استفاده از فرآیند آلیاژسازی به پلیمرهای دست یافته شده است که دامنه خواص وسیعی دارنـد کـه مـیتوان بعضا از انها در کاربردهای مهندسی هم استفاده نمود. پلی پـروپیلن و پلـی اتـیلن پرکـاربردترین پلـیالفین ها هستند که با آلیاژسازی مـی تـوان در صـنایع مختلـف از آنهـا اسـتفاده نمـود. پیشـرفت علمـی واقتصادی در زمینه آلیاژهای پلیمری طی دو دهه اخیر بسیار زیاد بوده است. علت این امـر در آن اسـت کـهاولاً پلیمرهای موجود هیچ گاه تمامی خواص مورد نظر را در خود ندارنـد و ه مـواره در کنـار مزایـای آنهـا،معایبی نیز وجود دارد، ثانیاً مولکول های جدید پلیمری همواره نیاز به مواد جدید با خواص معـین را بـرآوردنمی سازند. همچنین اختلاط مواد موجود می تواند سریع تر و اقتصادی تر از تولید یک مونومر جدید باشد.
بدلیل همین جذابیت ها است که 97% مقالات در دهه اخیر به بحث در مورد آلیاژهـا مـی پـردازد.ایـن امـرنشان دهنده عمق فواید آلیاژسازی و مزایای گسترده آن دارد.در ادامه به روش هـای مختلـف آلیاژسـازی وپارامترهای تاثیر گذار در این حوزه می پردازیم.

فهرست مطالب

چکیده ……………………………………………………………………….. 1
مقدمه…………………………………………………………………………  2

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

فصل اول: آلیاژهای پلیمری

علوم و تکنولوژی پلیمرها طی چند دهه اخیر گسترش و توسعه یافته است. این توسعه ابتدا فقط محـدودبه تولید مونومرهای جدید بود، اما با پیشرفت تکنولوژی در زمینه هـای متفـاوت، مـوارد کـاربردی زیـادیحاصل شد بطوریکه پلیمرهای تولید شده هیچکدام به تنهایی قابلیت کاربردی لازم را نداشتند. همچنـینتولید مونومرهای جدید مستلزم کار آزمایشگاهی و تحقیقاتی طولانی و طراحی روش هـای تولیـد صـنعتیجدید می باشد، که فرایندی بسیار وقت گیر و هزینه بر می باشد. روش های دیگری که در این زمینـه مطـرحگردید شامل تقویت، کوپلیمریزاسیون و آلیاژسازی مـی باشـد . روش کوپلیمریزاسـیون بـا موفقیـت انجـامگرفت، اما از لحاظ مسایل اقتصادی، تولید کوپلیمرهای جدید با مشکل روبرو بود. لذا روش دیگر که بـرایبهبود خواص مواد پلیمری مورد توجه قرار گرفـت، اخـتلاط دو یـا چنـد پلیمـر و سـاخت آلیـاژ پلیمـریمی باشد. آلیاژسازی شامل اختلاط عمدتاً فیزیکی دو یا چند پلیمر بـ ا یکـدیگر مـی باشـد کـه در اثـر ایـناختلاط خواص آلیاژ نسبه به پلیمرهای اولیه بهتر می باشد. امروزه آلیاژهای پلیمـری %16 از کـل مصـرفپلیمرها را تشکیل می دهد. نرخ رشد متوسط مصرف آلیاژهای پلیمری دو برابر نرخ رشد مصرف پلیمرهای معمولی است و حتّی برای آلیاژهای پلیمری مهندسی با کارآیی بالا، این رقم به سـه برابـر هـم مـیرسـد .
بطور کلی مهمترین دلایل اصلی آلیاژسازی پلیمرها که جنبه اقتصادی دارند عبارتند از:
6- کاهش قیمت تمام شده محصول از طریق اختلاط آن با یک پلیمر ارزان قیمت
7 – تهیه و تولید موادی با کلیه خواص مورد نظر
8 – تولید مواد با کارآیی بالا از طریق تولید پلیمرهایی که بر هم کنش هم افزا (Synergistic) دارند.
9 – استفاده مجدد و بازیافت مواد پلیمری
10- تنظیم ترکیب و خواص آلیاژ براساس نیاز مشتری
1-2) پیشینه تحقیق
اولین پلیمرها در سال 1900 تولید و در سال 1940 اوج تولید آنها بود. تـا سـال 1960 تفکـری در مـوردمخلوط کردن پلیمرها و به عبارتی تهیه آلیاژ انجام نگرفته بود. از این زمان به بعد بود که این تفکر بسـیارمورد توجه قرار گرفت، زیرا با آلیاژسازی نتایجی غیر قابل انتظار بدست می آمـد کـه همـین امـر اشـتیاقدانشمندان را برای تولید آلیاژهای بیشتر تقویت نمود. از سال 1980 به بعد این علم پیشرفت زیادی نمود و در 10 سال گذشته این امر به اوج خود رسیده است، بطوریکه %97 مقاله های کنـونی بـه آلیـاژ مربـوطمی شوند. انتظار می رود این روند همچنان ادامه داشته باشد.
1-3) آلیاژسازی
در علوم پلیمری برای دستیابی به خواص جدید دو روش کلی وجود دارد. روش اول توسعه تنـوع و تولیـدمونومرها و تکنیک های مختلف پلیمر شدن می باشد. روش دوم استفاده از مخلوط پلیمرهـا مـی باشـد . بـهطور کلی آلیاژسازی شامل اختلاط عمدتاً فیزیکی دو یا چند پلیمر با یکـدیگر مـی باشـد کـه در اثـر ایـناختلاط خواص ویژه ای از آلیاژ حاصل بهبـود مـی یابـد . پیشـرفت علمـی و اقتصـادی در زمینـه آلیاژهـایپلیمری طی دو دهه اخیر بسیار زیاد بوده است. علت این امر در آن است که اولاً پلیمرهای موجـود هـیچگاه تمامی خواص مورد نظر را در خود ندارند و همواره در کنار مزایای آنها، معایبی نیـز وجـود دارد، ثانیـاًمولکول های جدید پلیمری همواره نیاز به مواد جدید بـا خـواص معـین را بـرآورد نمـی سـازند . همچنـیناختلاط مواد موجود می تواند سریع تر و اقتصادی تر از تولید یک مونومر جدید باشد. [1]
1-4) عوامل مؤثر بر آلیاژسازی
مهمترین عوامل دسته بندی آلیاژها، امتزاج پذیری و سازگاری اجـزاء آلیـاژ مـی باشـد، کـه در ذیـل مـوردبررسی قرار میگیرد.
• مخلوط های پلیمری اختلاط پذیر (miscible): شامل مخلوط هایی است که رفتـار تـک فـازی ازخود نشان می دهند و انرژی آزاد گیبس آنها منفی است.
• مخلوط های پلیمری اختلاط ناپـذیر(immiscible) : شـامل مخلـوط هـایی اسـت کـه در تمـام ترکیب ها و درجه حرارت ها به صورت دو یا چند فازی هستند.
• مخلوط های پلیمری با اختلاط جزئی: شامل مخلوط هایی که تنها در بعضی از ترکیـب درصـدها ودرجه حرارت ها اختلاط پذیر می باشند.
• مخلوط های پلیمری سازگار (compatible): شامل مخلوط هـای پلیمـری اسـت کـه بـین آنهـانیروی دافعه زیاد وجود ندارد و تشکیل یک سیستم همگن را مـی دهنـد و دارای خـواص بهتـرینسبت به اجزاء میباشد. [2]
آلیاژهای پلیمری را می توان از دو نظر روش تهیه و سازگاری طبقه بندی نمود. اگـر سـازگاری آلیـاژ مـوردتوجه باشد تقسیم بندی بصورت شکل (1-1) و چنانچه ساخت آلیاژ مد نظر باشـد تقسـیم بنـدی بصـورتشکل (1-2) خواهد بود.

نمای شماتیک از ترکیب ساده دو پلیمر، (a) یک آلیاژ پلیمری،   (b) کو پلیمر گرافت، (C) کوپلیمر بلاک، Semi IPN (d)   (e) و (f) کوپلیمرهای کراسلینک. خط پرنشانگر پلیمر و خط چین نشانگر کوپلیمر است   نقاط نمایانگر محل های کراسلینک می باشند. [4]

نمای شماتیک از ترکیب ساده دو پلیمر، (a) یک آلیاژ پلیمری،
(b) کو پلیمر گرافت، (C) کوپلیمر بلاک، Semi IPN (d)
(e) و (f) کوپلیمرهای کراسلینک. خط پرنشانگر پلیمر و خط چین نشانگر کوپلیمر است
نقاط نمایانگر محل های کراسلینک می باشند. [4]

1-1) مقدمه ……………………………………………………………………….4
1-2) پیشینه تحقیق…………………………………………………………….. 5
1-3) آلیاژسازی………………………………………………………………….. 5
1-4) عوامل مؤثر بر آلیاژسازی………………………………………………….. 6
1-5) طرز تهیه آلیاژهای پلیمری………………………………………………… 8
1-5-5) پلیمرهای شبکه ای در هم نفوذ کرده (IPN)ا……………………… 10
1- 6) روشهای بهبود سازگاری………………………………………………..: 12
1- 6- 1) کوپلیمریزاسیون:………………………………………………………. 12
1-6- 2) شبکه ای کردن:………………………………………………………. 12
1-6- 3)شبکه پلیمرها در هم نفوذ کرده IPN ا………………………………..12
1-6- 4) عامل دار کردن………………………………………………………… 13
1-6- 5) پیوند یونی:…………………………………………………………… 13
1-6- 6) روش های متفرقه…………………………………………………….13

فصل دوم:روشهای تهی ه نانوکامپوزیت

نانوتکنولوژی و تهیه مواد در ابعاد نانو موضوع تحقیقی است که در یک دهه گذشته توجه بسیار زیادی را بـهخود جلب کرده است، نانوکامپوزیت های پلیمری نیز به عنوان یکـی از شـاخه هـای ایـن تکنولـوژی جدیـداهمیت بسیاری یافته اند و یکی از زمینه های تحقیقاتی فعال به حساب می آیند. علاقه به نانوکامپوزیت هـاسبب شده است که بسیاریا زمراکز تحقیقاتی و شرکتها به مطالعه بر روی پتانسیل های کـاربردی ایـن مـوادبپردازند.
بطور کلی عبارت نانوکامپوزیت به کامپوزیت های دو فازی اطلاق می شود که در آنها یک فاز در فاز دیگـر(ماتریس) در سطح نانومتری پخش می شود. این عبارت در دو زمینه مختلف سرامیک ها و پلیمرهـا بکـاربرده می شود.
در این بخش از گزارش به بررسی نانوکامپوزیت های پلیمری پرداخته شده است والبته با توجه به موضـوعتحقیق که در مورد غشاء های نانوکامپوزیتی بر پایه کلی (clay) می باشد این پرکننـده بطـور جزئـی تـرمورد بررسی قرار می گیرد.

2-1-1) تاریخچه فناوری نانو
در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مـوا د را میتوان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و ایـن ذرات بنیـانمواد را تشکیل می دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژه اتم را که بـه معنـی تقسـیم نشـدنی درزبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد.
با تحقیقات و آزمایش های بسیار، دانشمندان تاکنون 108 نوع اتم و تعداد زیادی ایزوتوپ کشف کـرده انـد .
آنها همچنین پی برده اند که اتم ها از ذرات کوچکتری مانند کوارک ها و لپتون ها تشکیل شده انـد . بـا ایـنحال این کشفها در تاریخ پیدایش این فناوری پیچیده زیاد مهم نیست .
نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نـانو بـه طـور دقیـق مشـخص نیسـت. شـاید بتـوان گفـت کـه اولـین نانوتکنولوژیست ها شیشهگران قرون وسطایی بودهاند که از قالب های قـدیمی (Medieal forges) بـرایشکل دادن شیشه هایشان استفاده می کرده اند. البته این شیشه گران نمی دانستند که چرا با اضافه کردن طـلابه شیشه رنگ آن تغییر می کند. در آن زمان برای ساخت شیشه های کلیسـاهای قـرون وسـطایی از ذراتنانومتری طلا استفاده میشده است و با این کار شیشه های رنگی بسیار جذابی بدست میآمده اسـت . ایـنقبیل شیشه ها هم اکنون در بین شیشه های بسیار قـدیمی یافـت مـیشـوند . رنـگ بـه وجودآمـده در ایـن شیشه ها برپایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعـاد نـانو دارای همـان خـواص مـواد بـا ابعـاد میکـرونمی باشند .
در واقع یافتن مثالهایی برای استفاده از نانو ذرات فلزی چندان سخت نیسـت .رنگدانـه هـای تزیینـی جـاممشهور لیکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه ای از آنهاست. این جـام هنـوز در مـوزهبریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگهای متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده میشود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز700 نانومتری دارد ، که حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا 14 به 1 اسـتحضور این نانوبلورها باعث رنگ ویژه جام لیکرگوس گشته است.
در سال1959 ریچارد فاینمن مقاله ای را درباره قابلیت های فناوری نانو در آینده منتشـر سـاخت. بـاوجود موقعیت هایی که توسط بسیاری تا آن زمان کسب شده بود، ریچارد. پی. فاینمن را به عنوان پایه گـذار ایـنعلم می شناسند. فاینمن که بعدها جایزه نوبل را در فیزیک دریافت کرد درآن سال در یک مهمانی شام که توسط انجمن فیزیک آمریکا برگزار شده بود، سخنرانی کرد و ایده فناوری نانو را برای عموم مـردم آشـکارساخت .
عنوان سخنرانی وی »فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد« بود. سخنرانی او شامل این مطلب بود که مـ یتـوان تمـام دایـ رهالمعـارف بریتانیکـا را بـر روی یـک سـنجاق نگـارش کـرد.یعنـی ابعـاد آن بـه اندازه25000/1ابعاد واقعیش کوچک می شود. او همچنـین از دوتـایی کـردن اتـمهـا بـرای کـاهش ابعـادکامپیوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد کامپیوترها بسیار بزرگتـر از ابعـاد کنـونی بودنـد امـا او احتمـالمی داد که ابعاد آنها را بتوان حتـی از ابعـاد کامپیوترهـای کنـونی نیـز کـوچکتر کـرد. او همچنـین در آنسخنرانی توسعه بیشتر فناوری نانو را پیش بینی نمود.
بازار جهانی پلیمرنانوکامپوزیتها
بازار جهانی نانوکامپوزیتها در حال حاضر کلاً به میزان 3 میلیون پوند می باشد که از این میزان 2 میلیـونپوند مربوط به تولید نایلون کامپوزیتهای بر پایه clay است که توسط Unitika و صنایع Ube ژاپـن بـهترتیب به منظور کاربرد در اتومبیل سازی و بسته بندی تولید می شوند. 1 میلیون پوند باقیمانده مربوط به آلیاژ نایلون/PPO پر شده با کربن نانوتیوب مـی باشـد کـه در آمریکـای شـمالی بـه منطـور اسـتفاده درقسمتهای خارجی بدنه اتومبیل تولید می شود. بازار فعلی نانوکامپوزیتها در مراحل اولیه توسعه می باشد و طبق برآورد انجام شده در طی 10 سال آینده بار رشد شدیدی روبرو خواهد شد. پیش بینی می شـود کـهدر سـال 2009 مـیلادی ایـن میـزان بـه 2/1 میلیـارد پونـد برسـد کـه 1 میلیـارد پونـد آن مربـوط بـه نانوکامپوزیتهای تقویت شده با clay و 160 میلیون پوند آن مربوط به محصولات پرشده با کربن نانوتیوبها می باشد.
پلی الفین ها خواص مکانیکی ضعیفی دارند بنابراین استفاده از آنها در کاربردهای گوناگون و مهندسی محدود می باشد.
به منظور غلبه بر این خواص ضعیف،راههای مختلفی پیشنهاد شده است:
1. افزودن رابرها به منظور بهبود مقاومت ضربه
2. افزودن فیلرهای معدنی برای افزایش چقرمگی و سفتی
افزودن رابرها باعث کاهش چقرمگی و سفتی پلیمر و افزودن فیلرهای معدنی باعث کاهش مقاومـت ضـربهپلیمر می شود.
آیا می توان بطور همزمان هم چقرمگی پلیمر را بهبود دهیم و هم مقاومت ضربه افزایش یابد؟؟؟؟؟ استفاده از سیستم های سه تایی پلیمر / الاستومر / فیلر جواب این سئوال مـی باشـد.تحقیقـات زیـادی دراین زمینه در حال انجام است و نتایج بدست آمده تاکنون امید وار کننده می باشد.
در صورتی که از فیلرهای در مقیاس نانو برای تقویت پلیمر استفاده کنیم ، نانو کامپوزیـت پلیمـری داریـمکه خواص بسیار جالبی دارد.استفاده از فیلرهای نـانویی باعـث مـی شـود کـه خـواص فیزیکـی مکـانیکینانوکامپوزیتها مانند استحکام ، سختی، چقرمگـی و پایـداری حرارتـی در محـدوده وسـیعی از دمـا بهبـودیابد.جالب است که افزودن تنها 1 تا 5 درصد وزنی نانوفیلربه ماتریس پلیمری باعث افزایش چشمگیری در خواص فیزیکی مکانیکی نانو کامپوزیت می شود.
در میان تقویت کننده های نانویی ، خاک رس یا نانوذرات سیلیکاتی در حال حاضربیشـتر مـورد اسـتفادهقرار می گیرند. نانو کلی (Nano Clay) ذراتی با ضخامت تقریباً 1 نانومتر و عرض 100 تـا 1000 نـانومترهستند. معمول ترین نوع خاک رس که مورد استفاده قرار میگیرد مونـت موریلونیـت (Montmorillonite)، یا آلومینوسیلیکات لایهای میباشد. تعویض کاتیون های بین لایه های سیلیکاتی با کاتیون هـای آبدوسـتمثل زنجیرهای بلند یون آلکیلامونیوم ، ساختار کلی را عوض می کند و به عنوان ارگانو کلی شـناخته مـیشود.این کاتیون لایه ها را منبسط کرده و باعث افزایش فضای خالی بین لایه ها می شود و به جـدا شـدنلایه ها از یکدیگر کمک می کند. خاک رس بدلیل اکسفولیت شدن (Exfoliate) و تبدیل بـه صـفحات نانویی تکی و جداگانه با ضخامت 1 نانومتر و Aspect ratio=100 در ماتریس پلیمری باعث افـزایشفوق العاده خواص مکانیکی می شود.
در این قسمت به طور خاص برروی سیستم سه تایی PP/EPDM/Nano Clay بحث می کنیم.

اصلاح سیلیکات های لایه ای توسط واکنش تعویض یون و تشکیل نانوکاپوزیت، a) کامپوزیت    exfoliated (c ، interclated(b ،معمولی

اصلاح سیلیکات های لایه ای توسط واکنش تعویض یون و تشکیل نانوکاپوزیت، a) کامپوزیت
exfoliated (c ، interclated(b ،معمولی

2- 1)مقدمه………………………………………………………………………. 15
2-1-1) تاریخچه فناوری نانو…………………………………………………….. 15
2-1-2) انواع نانومواد مورد استفاده در تهیه نانوکامپوزیتها………………….. 19
2-2)نانوکامپوزیتهای پلیمر/ clay او………………………………………………19
2-2-1) مقدمه……………………………………………………………………. 19
2-2-2) تعریف…………………………………………………………………….. 20
2-2-3) انواع کامپوزیتهای بر پایه پلیمر و فیلر لایه ای……………………….. 21
2-2-4) چگونگی تشکیل نانوکامپوزیتهای بر پایه سیلیکاتهای لایه ای………. 22
2-3)روش های تهیه نانو کامپوزیتها………………………………………………. 25
2-3-2) درهمگرفتگی پلی مر یا پیش پلیمر از محلول (Solution Intercalation)ا 27
30 (melt intercalation) روش درهم رفتگی مذاب (………………………………..30
2-4) شناسایی و مطالعه مورفولوژی نانوکامپوزیتهای پلیمری…………………… 31
2-5) خواص نانوکامپوزیتها………………………………………………………….. 35
2-5-1) خواص مکانیکی……………………………………………………………. 35
2-5-1-1) تحلیل دینامیکی- مکانیکی (DMA) ا…………………………………….35
2-5-1-2) خواص کششی…………………………………………………………. 37
2-5-1-3)خواص فشاری……………………………………………………………. 42
2-5-1-4)چقرمگی شکست………………………………………………………… 43
2-5-2) مقاومت در برابر نفوذ……………………………………………………….. 44
2-5-3) خواص حرارتی………………………………………………………………. 45
2-5-3-1)پایداری حرارتی…………………………………………………………… 45
2-5-3-2)قابلیت اشتعال…………………………………………………………… 45
2-5-4) خواص اپتیکی……………………………………………………………… 46
2-5-5) قابلیت بازیافت…………………………………………………………….. 46
2-5-6) بررسی خواص ضربه ای…………………………………………………. 47
2-6) کاربردهای نانو کامپوزیتها…………………………………………………… 48
2-6-1) اتومبیل سازی…………………………………………………………….. 50
2-6-2) صنایع بسته بندی…………………………………………………………. 51
2-6-3) ضد حریق کردن پلاستیکها………………………………………………. 52
2-6-4) تهیه الیاف و فیلم ها………………………………………………………. 53
2-6-4) دیگر کاربردها………………………………………………………………. 54
2-7) بازار جهانی پلیمرنانوکامپوزیتها………………………………………………. 55

فصل سوم:جمع بندی و تحلیل نهایی

3-1) جمع بندی و تحلیل نهایی………………………………………………….. 66
3-2) پیشنهادات …………………………………………………………………….67
منابع و ماخذ ………………………………………………………………………… 68
مراجع فارسی ……………………………………………………………………… 69
مراجع لاتین…………………………………………………………………………. 69
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………… 7

فهرست جداول

جدول 2- 1) برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو 18

جدول(2- 2)- خواص ضربهای و کششی هیبریدهای مختلف…………………… 47.

جدول 2- 3) لیست جزئی تامین کنندگان مواد نانوکامپوزیت…………………….. 49

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

فهرست تصاویر

شکل (1-1): تقسیمبندی آلیاژها از نظر سازگاری ………………………………….7

شکل (1-2): تقسیم بندی آلیاژها از نظر روش ساخت…………………………….. 7

شکل (1-3): نمای شماتیک از ترکیب ساده دو پلیمر……………………………… 11
شکل (2-1): انواع ساختارهای نانوکامپوزیتهای بر پایه فیلرهای لایه ای………….. 21

شکل 2-2) فرآیند تعویض کاتیون های موجود میان لایه های Clay توسط یونهای آلکیل آمونیوم ……………………………………………………………………………………………..23.

شکل 2- 3) اصلاح سیلیکات های لایه ای توسط واکنش تعویض یون و تشکیل نانوکاپوزیت، a)
کامپوزیت معمولی، exfoliated (c ، interclated(bا……………………………………… 23

شکل 2-4) تاثیر کاتیون های آلکیل آمونیوم با طول گروه آلکیل متفاوت برروی فواصل میان لایه………………………………………………………………………………………… 24
شکل 2- 6) مراحل فرآیند پلیمر شدن درجا ……………………………………………26
شکل 2- 7)نمایی از کامپوزیتهای قابل حصول با روش پلیمریزاسیون درجا……….. 27
شکل2-8) مراحل روش درهمرفتگی محلول…………………………………………… 27
شکل2-9) نمایی از روش لاتکس برای تشکیل نانوکامپوزیت………………………. 30
شکل2-10) مراحل روش درهمرفتگی مذاب………………………………………..  30
شکل2-11) نمایی از درهمرفتگی مذاب …………………………………………… 31
شکل2-12) اندازه گیری سطح زیر منحنی و تخمین میزان ورقه ورقه شدن …… 32
شکل2-13) نمودارهای WAXD و تصاویر TEM از سه نوع نانوکامپوزیت مختلف… 34
شکل2-14) نمودارهای DMA از نایلون6 و نانوکامپوزیتهای حاصل …………………36
شکل 2-15) نمودارهای DMA از PLA و نانوکامپوزیتهای حاصل:(a) بدون و (b) با PCL الیگومر
…………………………………………………………………………………………….37

شکل 2- 16) تشکیل پیوندهای هیدروژنی در نانوکامپوزیتهای N6/MMT……ا…..38

شکل 2-17) اثـر خـاک رس بـر مـدول کششـی در نانوکامپوزیتهـایN6/OMLS از طریـ ق
اکستروژن مذاب………………………………………………………………………… 38

شکل 2- 18) اثر خاک رس بر مدول کششی در دمای 120 درجه سانتیگراد……. 39

شکل 2- 19) نمودارهای تنش- کرنش برای EPDM و نانوکامپوزیتهای 10% حاصل 40

شکل 2- 20) وابستگی مقاومت پارگی EPDM/MMT به میزان پرکننده……………. 40
شکل 2-21) تغییرات مدول و استحکام خمشی نسبت به درصد Clay در نانو کامپوزیت بر پایه
نایلون 6……………………………………………………………………………………. 43.

شکل 2- 22) مسیر زیگزاک (tortuose) نفوذ گاز……………………………………… 44

شکل 2- 23) درجه حرارت نرم شدگی با HDT نانوکامپوزیتهای بر پایه نایلون 6/clay ا45 شکل2-24) تغییر استحکام کششی و مقاومت ضربه پلی پروپیلن با افزایش نانو مواد 58 شکل 2- 25) تغییر استحکام کششی و مقاومت ضربه پلی پروپیلن 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