پیشگفتار:

پلی یورتانها یا یورتـان پلیمرهـا از جملـه مهمتـرین پلاسـتیکهـایی هسـتند کـه اخیـراً معرفـیشدهاند، اهمیت این پلیمرها بـه خـاطر تنـوع خصوصـیات فیزیکـی، شـکل ظـاهری آنهـا بـوده وموض وع مش ترک در هم ه آنه ا واک نش پل ی ایزوس یانات ب ا پل ی هیدروکس یل اس ت، ای نپلیمرهـا حاصـل تحقیقـات کشـورهای آلمـان و ایـالات متحـده از سـال1937 تـا 1945 مـی-باشـند، در ای الات متح ده آمریک ا از س ال 1954 ایـن پلیمره ا اهمی ت تج اری خاص ی پی دانمودند.موفقیـت کشـور آلمـان در گسـترش فـومهـای نـرم یورتـان، روکشـهای مقـاوم و الاسـتومرهای یورتـان ی بـا مشخصـات ممتـاز، زمینـهای فـراهم آورد کـه امکانـات تولیـد بیشـتر ایزوسـیاناتهـادر آمریکا به وجـود آیـد، توسـعه بیشـتر فـوم هـای پلـی یورتـانی نـرم و سـخت (از نظـر کیفـی) باعـث افـزایش ظرفیـت تولیـد ایزوسـیاناتهـا، در ایـن کشـور گردیـد کـه ایـن موضـوع باعـثکاهش قیمت این ماده و بـه وجـود آمـدن بـازاری وسـیع بـرای سـایر پلـی یورتانهـا گردیـد، پـابه پای آن فرمولهای موفقی بـر اسـاس مـواد پلـی هیدرو کسـیل بـا قیمـت پـایین و پـر کننـده-های ارزان قیمت نیـز طـرح گردیـد کـه در جمـع تمـام ایـن پیشـرفتهـا باعـث گسـترش بـازارروز رقابت بهتـر آنهـا بـا سـایر پلاسـتیکهـا شـد، در حـال حاضـر مصـارف اصـلی ایـن مـواد درزمینــههــای فــوم هــای نــرم، فــوم هــای ســخت، روکــش هــا، قطعــات آب بنــدی، درزگیــر والاستومرها بـوده، و کاربردهـای فرعـی آنهـا در زمینـههـای الیـاف، چسـبهـا و پوشـش سـطوحمیباشد.

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

فهرست مطالب

کـربن در طبیعـت بـه سـه صـورت وجـود دارد: کـربن آمـورف، گرافیـت و المـاس. بسـته بـه چگـونگی آرایـش اتمهای کربن، خواص مـاده نهـایی متفـاوت اسـت. بـه عنـوان مثـال، معمـولترین شـکل کـربن یعنـی گرافیـت، نـرم، سـیاه رنـگ و پایـدار اسـت. در گرافیـت اتمهـای کـربن در گوشـههـای شـش ضـلعیهـایی کـه خـود در لایـههـای مـوازی هـم قـرار گرفتـهانـد، بـه طـور مـنظم آرایـش یافتـهانـد (شـکل 1-1a). دانسـیته گرافیـت (3(g/cm26/2 اسـت . در حـالی کـه المـاس (شـکل 1-1b)، بـه دلیـل سـاختار خـود کـه در آن هـر اتـم کربـه به چهار اتم کربن دیگر متصل شده است، سخت و شفاف است. دانسیته الماس (3(g/cm51/3 است. کشف فولرین شاخه کـاملاً جدیـدی از شـیمی کـربن را ایجـاد کـرد. یـک فـولرین را مـیتـوان بـه صـورت یـکتوپ فوتبال در نظر گرفت که از جنس اتمهای کربن ساخته شده باشد (شکل 1-1c) [2]. در س ال 1991، دانش مندی ب ه ن ام س ومیو ایجیم ا ب ه ط ور اتف اقی، س اختار دیگ ری از ک ربن را کش ف وتولید کرد که خـواص منحصـر بـه فـردی دارد. وی در ابتـدا ایـن سـاختار را نـوعی فـولرین تصـور کـرد کـه دریک جهت کشیده شده اسـت . امـا بعـدها متوجـه شـد کـه ایـن سـاختار، خـواص متفـاوتی از فـولرینهـ ا دارد و به همین دلیل ان را، نانو لوله کربنی نامید (شکل 1-1-d) [1]. در یک نانو لولـه کربنـی، اتـمهـای کـربن در سـاختاری اسـتوانهای آرایـش یافتـهانـد . یعنـی یـک لولـه توخـالیکه جنس دیوارهاش از اتمهای کـربن اسـت. آرایـش اتـمهـای کـربن در دیـواره ایـن سـاختار اسـتوانهای، دقیقـاًشــبیه آرایــش اتــم هــای کــربن در لایــه هــای گرافیــت اســت . یعنــی اتــم هــای کــربن در ایــن دیــواره، بــاهیبریداسیون 2sp آرایش یافتـه انـد . بنـابراین، اتـمهـای کـربن در دیـواره نـانو لولـه کربنـی، شـش ضـلعیهـایمنظم و پیوستهای را تولید کردهاند. با توجه بـه ایـن موضـوع، مـیتـوان گفـت کـه از لحـاظ تئـوری، نـانو لولـه-های کربنی به وسیله پیچش یا لوله کردن صفحات گرافین به وجود آمدهاند. نـانو لولـههـای کربنـی بـه دو دسـته کلـی تـک دیـواره و چنـد دیـواره تقسـیم مـیشـوند (شـکل 1-2). در دسته اول، نانو لوله فقط شـامل یـک صـفحه گـرافین پیچیـده شـده اسـت. قطـر ایـن لولـه هـا از یـک تـا چنـدنانومتر گزارش شده است.

1-1 مقدمه ……….. ……………………………………………………………………………….. 1
1-2 پر کنندههای نانو ………………… ………………………………………………………… 6
1-3 نانو لولههای کربنی ……… …………………………………………………………………. 6
1-4- ساختار نانو لولههای کربنی ……………………. …………………………………………. 9
1-5- روشهای تولید نانو لولههای کربنی ……….. ……………………………………………. 11
1-5-1- روشهای تولید نانو لولههای کربنی ……………………………………………………… 11
1-5-2- روش سایش لیزری ………………………………………………………………………. 13
1-5-3- روش رسوب شیمیایی بخار ……………………… ……………………………………. 14
1-5-4- روش الکترو شیمیایی……………… ……………………………………………………… 15
1-6- خواص نانو لولههای کربنی ………………………………………………………………………. 16
1-7- خالص سازی ………………….. ……………………………………………………………………………………………………… 19
1-8- خواص نانو کامپوزیتهای پلیمر / نانو لوله کربنی …………………………………………………………………………………………… 21
1-8-1- خواص مکانیکی ………………………………………………………………………………………………………………………….. 21
1-8-2- خواص رئولوژیکی ……………………………………………………………………………………………………………………….. 27
1-8-3- خواص الکتریکی …………………………………………………………………………………………………………………………. 29
1-8-4- خواص حرارتی ……………………………………………………………………………………………………………………………. 35
1-8-5- کریستالیزاسیون …………………………………………………………………………………………………………………………. 39
1-8-6- اشتعال پذیری………………………. ………………………………………………………………………………………………. 41
1-8-7- مقاومت در برابر تشعشع …………………………………………………………………………………………………………….. 42
1-8-8- اثر قطر نانو لوله بر خواص نانو کامپوزیت …………………………………………………………………………………… 44
1-9- توزیع نانولولههای کربنی در ماتریس پلیمری ………………………………………………………………………………… 45

1-10- ساختمان سیلیکاتهای لایهای …………………………………………………………………………………………………….. 52
1-11- رس و بهینهسازی ……………………………………………………………………………………………………………………. 54
1-12- سیلیکاتهای لایهای مورد استفاده ……………………………………………………………………………………………….. 55
1-13- کانیهای خاک رس متورم شونده ………………………………………………………………………………………………….. 59
1-14- اثر ورقههای سیلیکات به عنوان تقویت کننده ………………………………………………………………………………….. 61
1-15- خواص نانو Clay …………………………… …………………………………………..ا………………………………………… 62
1-1-15- تنش کششی ……………………………………………………………………………………………………………………. 62
2-1-15- خصوصیات ممانعت کنندگی …………………………………………………………………………………………………. 63
3-1-15- دمای تغییر شکل تحت بار DTUL ………………………………ا……………………………………………………… 64
4-1-15- خصوصیات بازیافت …………………………………………………………………………………………………………………. 64
5-1-15- خواص اشتعال پذیری …………………………………………………………………………………………………………….. 64
6-1-15- پایداری حرارتی …………………………………………………………………………………………………………………….. 65

نمایش لایههای سیلیکاتی فیلوسیلیکاتهای

نمایش لایههای سیلیکاتی فیلوسیلیکاتهای

فصل 2 بررسی شیمیایی ساختمان پلی یورتانها

2-1: نظری اجمالی بر شیمی پلی یورتانها …….. …………………………………………………… ………………………………. 71
2-1-1: مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………. 44
2-1-2: واکنش با الکلها ……………………………………………………………………………………………………………. 45
2-1-3: واکنش با آمینها …………………………………………………………………………………………………………… 46
2-1-4: واکنش با آب ………………………………………………………………………………………………………………. 46
2-1-5: واکنش با اسیدهای کربوکسیلیک ……………………………………………………………………………………… 47
2-1-6: واکنش با یورتان …………………………………………………………………………………………………………… 48
2-1-7: واکنش با اوره …………………………………………………………………………………………………………….. 48
2-2: واکنشهای پلیمریزاسیون ایزوسیانات ……………………………………………………………………………………. 49
2-3: تهیه پلی یورتانها …………………………………………………………………………………………………………… 52

2- 3-1: تهیه مواد اولیه ………………………………………………………………………………………………………….. 52
2-3- 1-1: پلی ایزوسیاناتها ……………………………………………………………………………………………………… 52
2-3-1- 2: ترکیبات پلی هیدروکسی …………………………………………………………………………………………… 59
2-3-1-2-1: پلی اترها …………………………………………………………………………………………………………… 59
2-3-1-2-2: پلی استرها ……………………………………………………………………………………………………… 61
2-3-1-3: کاتالیزورها …………………………………………………………………………………………………………….. 64
2-3-1-4: مواد فعال سطحی ………………………………………………………………………………………………… 64
2-3-1-5: حلالها ـ پرکنندهها، مواد رنگی …………………………………………………………………………………….65

فصل 3 مواد و آزمون ها

3-1: مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………. 67
3-1-1: مواد اولیه ……………………………………………………………………………………………………………… 68
3-1-2: فرمولاسیون …………………………………………………………………………………………………………..70
فصل 4 آزمون ها ……………………………………………………………………………………………………………..72
3-2: آزمون ها ………………………………………………………………………………………………………………… 77
3-2-1: آزمون دانسیته ………………………………………………………………………………………………………. 71
3-2-2: آزمون کشش ………………………………………………………………………………………………………… 72
3- 2-3: آزمون پارگی ………………………………………………………………………………………………………… 75
3-2-3-1: تحلیل تست آزمون کشش و پارگی ………………………………………………………………………….. 75
3-2-4: آزمون فشردگی ………………………………………………………………………………………………….. 76
3-2-5: آزمون مانایی ……………………………………………………………………………………………………….. 82
3-2-6: آزمون سوزش ……………………………………………………………………………………………………… 86
3-2-7: آزمون جذب آب ……………………………………………………………………………………………………. 90

3-2-8 آزمون ترمال گراویمتری (وزن سنجی گرمایی) ………………………………………………………………… 94
3-2-9 آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی ………………… ……………………………………………………… 96
3-2-10- آزمون XRD …………………. ………………………………ا……………….. ………………………………102
فصل 5 نتیجه گیری و پیشنهادات …………………………………………………………………………………….. 103
4-1: نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………… 104
4-2: پیشنهادات …………… …………………………………………………………………………………………….108

مراجع …………….. …………………………………………………………………………………………………. …..109

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

فهرست اشکال

شکل 1-1 ساختارهای مختلف کربن a) گرافیت b) الماس c) فولرین d) نانو لوله کربن [2] …………….. 8

شکل 1-2 نمای شماتیک نانو لولههای تک دیواره و چند دیواره ………………………………………………… 8

شکل 1-3 ساختارهای نانو لولههای کربنی حاصل از پیچیده شدن متفاوت صفحههای گرافین [8] …… 9
شکل 1-4 طرح کلی روش قوس الکتریکی [11] ………………………………………………………………………………….. 12
شکل 1-5 شکل شماتیک دستگاه سایش لیزری مورد استفاده توسط گروه اسملی [12] …………………… 14

شکل 1-6 نمایی از دستگاه تولید نانو لولههای کربنی به روش الکترولیز [1] ………………………………………. 16

شکل 1-7 وابستگی مدول الاستیک به قطر نانو لولههای کربنی [14] …………………………………………….. 17
شکل 1-8 آزمون مکانیکی نانو لولههای کربنی به کمک میکروسکوپ نیروی اتمی [1] ………………… 18
شکل 1-9 تغییرات مدول و استحکام خمشی نانو کامپوزیت HDPE/MWNT[22] ….ا………………….. 22

شکل 1-10 نمودار مدول و استحکام خمشی نانو کامپوزیت اپوکسی / نانو کربنی آمینی [23] …………..23

شکل1-11 مقایسه استحکام کششی کامپوزیت پر شده با نانو لوله کربنی و دوده [24] ……………………. 23

شکل 1-12 نمودار تنش ـ کرنش پلی یورتان و کامپوزیت آن حاوی 2% نانو لوله کربنی [25] ………….. 24

شـکل 1-13 تغییـرات مقاومـت ضـربه IZOD نـانو کامپوزیـت پلـی آمیـد / اکریلـو نیتریـل ـ بوتـادی
ان ـ استارین [27] …………………………………………………………………… 25

شکل 1-14 نمودار تنش ـ کرنش اپوکسی و کامپوزیت حاوی 1% نانو لوله کربنی آن [28] ………….. 25
شکل 1-15 اثر عاملدار سازی نانو لولهکربنی بر خواص ضربه کامپوزیت اپوکسی [23] …………………. 26
شکل 1-16 مقایسه ویسکوزیته حالت پایدار و کمپلکس [30] …….ا……. 27
شکل 1-17 نمـودار مـدول لاسـتیک ـ فرکـانس بـرای نـانو کامپوزیـت پلـی کربنـات/ نـانو لولـه کربنـی
…………………………………………………………………………………………….. 28

شکل 1-18 نمودار tan- فرکانس برای نانو کامپوزیت پلی اتیلن سبک [30] …………………………29
.شـکل 1-19 نمـودار هـدایتی الکتریکـی نـانو کامپوزیـت اپوکسـی حـاوی a) نـانو لولـه کربنـی b) دوده
دارای نفره ـ مس c) دوده [32] ………………………………………………………………….. 31
.شکل 1-20 تغییر مقاومت حجمی با درصد نانو لوله کربنی درپنانو کامپوزیپوزیت پلی اتیلن [26] …….. 31

شـکل 1-21 مقاومـت سـطحی و حجمـی بـر حسـب درصـد نـانو لولـه کربنـی (چـپ) و درصـد نمـک
در 3% نانو لوله کرنبی (راست) [33] …………………………………………………………….. …………..31
.شـکل 1-22 هـدایت الکتریکـی نـانو کامپوزیـت اپوکسـی بـدون پالمیتیـک اسـید (نمادهـای تـو خـالی )
و دارای پالمیتیک اسید با درصد وزنی برابر با نانو لولهها (نمادهای توپر) [35] …………………………… 33
شکل 1-23 تغیی رات مقاوم ت الکتریک ی ن انو کامپوزی ت پل ی آمی د و ن انو کامپوزی ت پل ی آمی د/ اکریلو نیرتیل ـ بوتادی ان ـ استایرن با میزان نانو لوله کربنی [27] ………………………………………………. 34
شکل 1-24 هدایت الکتریکی نانو کامپوزیت اپوکسی بر حسب درصد نانو لوله کربنی [37] ……………… 35
شکل 1-25 نتایج TGA پلی متیل متاکریلات خالص و نانو کامپوزیتهای آن [38] ……………………….36

شکل 1-26 پایداری حرارتی پلی یورتان و کامپوزیت حاوی 2% نانو لوله کربنی آن [25] …………………. 36

شکل 1-27 نمودار tan برای نانو کامپوزیت پلی متیل متاکریلات [38] ………………………………… 38

شکل 1-28 نمودار از درصد کریستالیزاسیون بر حسب جزء حجمی نانو لوله کربنی [42] …………………. 39

شـکل 1-29 تصـویر SEM فـیلم نـانو کـامپوزیتی پلـی یورتـان پـس از قـرار گـرفتن در مقابـل اشـعه
لیزر[46] …………………………………………………………….42…
شکل 1-31 اثر قطر نانو لوله بر مدول کششی نانو کامپوزیت [49] ……………………………………………………… 44
شکل 1-32 یک روش آمینی کردن نانو لولههای کربنی [23] …………………………………………………………….. 48
شکل 1-33 نمونهای از مکانیسم grafting to[54]……………ا……………………………………………….. 49
شکل 1-34 مثالی از مکانیسم grafting from[18] ………………………………………ا…………….. 50

شکل 1-35- همایش لایههای سیلیکاتی فیلوسیکالتهای 2:1[58] ……………………………………………………. 53

شکل 1-36- شبیهسازی دینامیـک مولکـولی ایـن حالـت را نشـان مـیدهـد . ایـن شـبیهسـازی بیشـتر
برای آرایشهای نامنظمتر و طول بیشتر از زنجیرها قابل استفاده است. [58] ……………………………………… 58
شـــکل 1-37- شـــبیهســـازی دینامیـــک مولکـــولی دی اکتادســـیل آمونیـــوم (d0012/4m) و
(CEC=100 meq/100g) …………………… ……………………………………..ا……….. 58
شکل 1-38- اثر تقویت کنندگی ورقههای سیلیکات در مقایسه با سایر فیلرها [58] ………………………….. 61

شکل 1-39- چهار حالت از خاک رس پخش شده در ماتریس [58] …………………………………………………… 62
شکل 1-40- نمودار مقایسه نفوذ هوا از یک فیلم نانوکامپوزیت در مقایسه با پلیمر آن [58] …………….. 63

شکل 1-41- فرآیند خالص سازی Clay[59] ……………………………………………….ا66

فهرست جداول

جدول 1-1- منابع CNT تا دسامبر 2002[11] …………………………………………………………………………… 10
جدول 1-2- برخی خواص نانو لولههای کربنی [18] ……………………………………………………………………… 19
جدول 1-3- نتایج آزمون DSC برای نانوکامپوزیت پلی پروپیلن [44] …………………………………………. 40
جدول 1-4- مشخصات و خواص Montmorillonite[58] ………….ا……………………………………………….. 53


 


مقطع کارشناسی ارشد

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


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

 


فایل pdf همراه با فایل word

قیمت35000تومان