مطالعه پارامترهای موثر بر خواص مکانیکی آمیزه های پلی پروپیلن چقرمه شده در حضور بایوفیلر و عوامل پفزا

تعداد 97صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

چکیده

کامپوزیت­های چوب پلاستیک (WPC) فوم شده یکی از پر کاربردترین محصولات در صنایع امروز به شمار می­آیند. در این پژوهش کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن در حضور بایوفیلرهای متفاوت نظیر چوب صنوبر، ساقه گندم و پوسته برنج و همچنین 3 نوع عامل چقرمه کننده متفاوت پلی الفین الاستومر (POE)، استایرن بوتادین استایرن (SBS)و استایرن اتیلن بوتیلن استایرن (SEBS) در حضور دونوع عامل پفزای آزودی کربن آمید (AZ) و سدیم بی کربنات (SB) تهیه شد. جهت بهبود فرآیند اختلاط بایوفیلر ها در ماتریس پلیمری از عامل جفت کننده پروپیلن گرافت خورده با مالئیک انیدرید استفاده گردید. با توجه به زیاد بودن تعداد متغیرها از آنالیز آماری پاسخ سطح برای تجزیه تحلیل نتایج بدست آمده از آزمون ضربه، مدول کششی و استحکام کششی و همچنین مدل سازی آنها استفاده شد.

کامپوزیت­ها به روش اختلاط مذاب در اکسترودر دوپیچه همسوگرد تهیه شده و سپس برای انجام تست­های مکانیکی با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک­ نمونه­ها قالب گیری شدند.

عکس­های بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی ساختار سلولی ساندویچی را در کامپوزیت­ها به خوبی نشان می­دهد.

کلمات کلیدی: پلی پروپیلن، کامپوزیت­های چوب پلاستیک فوم شده، آنالیز پاسخ سطح، مورفولوژی، خواص مکانیکی

فهرست مطالب

عنوان

چکیده ۱

فصل اول: کلیات تحقیق ۲

۱-۱ تعریف WPC 3

۱-۲ تاریخچه و بازار مصرف ۶

۱-۳ مواد اولیه ۹

۱-۴ کاربرد ۱۱

۱-۵ خواص و ویژگی­های کامپوزیت­های چوب- پلیمر ۱۲

۱-۶ خواص کامپوزیت پلی پروپیلن- پودر چوب ۱۳

۱-۷ اجزاء چوب ۱۵

۱-۷-۱ پرکننده­های سلولزی و لیگنوسلولزی ۱۶

۱-۷-۲ اصلاح و سازگاری ۱۶

۱-۷-۳ خصوصیات عمومی رشته­های لیگنوسلولزیک به عنوان فیلر ۱۷

۱-۷-۴ آثار زیان آور لیگنین ۱۹

۱-۷-۵ آثار زیان آور همی سلولز ۱۹

۱-۸ خواص ظاهری الیاف ۲۰

۱-۸-۱ نسبت منظر ۲۰

۱-۸-۲ اندازه ذرات ۲۰

۱-۸-۳ شکل ذره ۲۱

۱-۸-۴ اندازه­گیری سطح پوشش داده شده توسط ذرات ۲۱

۱-۸-۵ میزان رطوبت- توانایی جذب آب ۲۱

۱-۸-۶ توانایی جذب روغن ۲۱

۱-۸-۷ بررسی اثر اندازه ذرات بر جمع شدگی ۲۲

۱-۹ پرکننده معدنی ۲۲

۱-۱۰ عوامل سازگارکننده ۲۲

۱- ۱۰-۱ پلی الفین­های مالئیکه ۲۴

۱- ۱۰-۲ اثر عامل سازگارکننده بر خواص مکانیکی WPC با کمک داده­های تجربی ۲۵

فصل دوم: پیشینه علمی پژوهش ۲۷

۲-۱ مقدمه ۲۸

۲-۲ کامپوزیت­های پلیمری ۲۸

۲-۳ تاریخچه کارهای انجام شده و ارتباط موضوع تحقیق با کارهای قبلی ۲۹

۲-۳-۱ اثر نوع و مقدار ماده اولیه ۲۹

۲-۳-۲ اثر سازگارکننده و سایر افزودنی ۳۴

۲-۳-۳ خواص فیزیکی (جذب آب و ثبات ابعادی) ۳۸

۲-۳-۴ خواص مکانیکی (مقاومت خمشی،کششی،ضربه و خواص رئولوژیکی) ۴۰

فصل سوم: معرفی مواد و آزمون­ها ۴۴

۳-۱ مواد اولیه مصرفی ۴۵

۳-۱-۱ ماتریس پلیمری ۴۵

۳-۱-۲ چقرمه کننده ۴۶

۳-۱-۳ بایوفیلر ۴۷

۳-۱-۴ عوامل پفزا ۴۷

۳-۱-۵ سازگارکننده ۴۸

۳-۱-۶ واکس ۴۹

۳-۲ طراحی آزمایش و فرآیند تولید نمونه­ها ۴۹

۳-۲-۱ آمیزه سازی ۵۰

۳-۲-۲ تزریق مواد ۵۱

۳-۲-۳ طراحی آزمایش به روش Box-Behnken 51

۳-۳ آزمون­های انجام شده بر روی کامپوزیت­ها ۵۲

۳-۳-۱ آزمون کشش ۵۲

۳-۳-۲ آزمون ضربه (Charpy) 53

۳-۳-۳ میکروسکوپ الکترونی ۵۳

فصل چهارم: ارائه نتایج و تجزیه تحلیل داده­ها ۵۴

۴-۱ نتایج میکروسکوپ الکترونی ۵۵

۴-۲ استحکام ضربه­ای ۶۳

۴-۳ مدول کششی ۶۹

۴-۴ استحکام کششی ۷۵

فصل پنجم: نتیجه گیری ۸۱

۵-۱ نتیجه گیری ۸۲

۵-۲ ارائه پیشنهادات ۸۴

فهرست مراجع ۸۵

فهرست جدول ها

عنوان

جدول ۱- ۱ –  خواص رزین های مورد استفاده در WPC 11

جدول ۱- ۲ –  مقایسه خواص PP/WF  با محصولات چوبی و دیگر WPC ها با ۴۰ درصد پودر چوب ۱۳

جدول ۱- ۳ –  مقایسه خواص انواع چوب پلاستیک ها براساس پلیمر پایه ۱۵

جدول ۳- ۱ –  مشخصات فنی پلی پروپیلن با گرید۵۷۰P تولیدی شرکت سابیک ۴۵

جدول ۳- ۲  مشخصات فنی SBS با گرید۵۰۳ تولیدی شرکت LG 46

جدول ۳- ۳ مشخصات فنیSEBSباگرید۸۰۶۵تولیدی شرکتNeoFlex 46

جدول ۳- ۴  مشخصات فنی آلفا الفین با گونه TAFMER DF 640 تولیدی شرکت Mitsui 47

جدول ۳- ۵  مشخصات فنی پلی پروپیلنگرفت مالئیک انیدرید باگونهPriex 2007048

جدول ۳- ۶  مشخصات فنی واکس باگونهLicowax E11K 49

جدول ۳- ۷ –  ترکیب درصد اجزا در نمونه کامپوزیت نهایی۵۱

جدول ۳- ۸  طراحی آزمایش برای ساخت نمونه کامپوزیت­های WPCانجام شده توسط نرم افزار Minitab52

جدول ۴- ۱–  متوسط قطر حفره های بدست آمده از آزمون SEM برحسب میکرون ۶۲

جدول ۴- ۲  نتایج بدست آمده از آزمون ضربه ۶۳

جدول ۴- ۳ متوسط نتایج بدست آمده برای مدول کششی بر حسب MPa 70

جدول ۴- ۴ متوسط نتایج بدست آمده برای استحکام کششی بر حسب MPa 76

فهرست شکل ها

عنوان

شکل ۱-۱ –  منحنی رشد سالانه (CAG) کامپوزیت های پلیمر چوب درآمریکای شمالی و اروپا ۸

شکل ۱- ۲-  بازار WPC ها در آمریکای شمالی برای پلاستیک های مختلف ۸

شکل ۱-۳ –  بازار مصرف WPC در امریکای شمالی ۹

شکل ۱- ۴-  کاربردهای WPC 12

شکل ۱-۵ – MFI  کامپوزیت های PP/WF برحسب درصد چوب در مش بندی های مختلف ۱۴

شکل ۱- ۶-  منحنی مقاومت ضربه- درصد فیلر برای کامپوزیت های PP/WF 14

شکل ۱- ۷-  دو مولکول گلوکز ۱۷

شکل ۱- ۸-  ساختار محتمل لیگنین ۱۸

شکل ۲-۱ – نتایج بدست آمده از تست ضربه ۴۳

شکل ۳- ۱ – ساختار شیمیایی a) سدیم بی کربنات b) آزو دی کربن آمید ۴۸

شکل ۳- ۲ –  نمایی از پیچ اکسترودر دوپیچه و نحوه خوراک دهی ۵۰

شکل ۴ -۱ – کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن/ SEBS/چوب صنوبر/ بدون عامل پفزا ۵۶

شکل ۴ -۲ – کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن/ POE/ پوسته برنج/AZ 57

شکل ۴ -۳ – کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن/ SBS/ پوسته برنج/SB-AZ 58

شکل ۴ -۴ – کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن/ POE/ پودر چوب صنوبر/SB-AZ 59

شکل ۴ -۵ – کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن/ POE/ ساقه گندم/SB 60

شکل ۴ -۶ – کامپوزیت فوم شده پلی پروپیلن/ POE/ پودر گندمAZ/ 61

شکل ۴ -۷ – نمودار تغییرات استحکام ضربه ای بر حسب نوع بایوفایلر و نوع عامل چقرمه کننده ۶۶

شکل ۴ -۸ – نمودار تغییرات استحکام ضربه ای بر حسب نوع عامل پفزا و نوع عامل چقرمه کننده ۶۷

شکل ۴ -۹ – نمودار تغییرات استحکام ضربه ای بر حسب نوع بایوفیلر و نوع عامل پفزا ۶۷

شکل ۴ -۱۰ – نمودار بهینه سازی نتایج بدست آمده برای استحکام ضربه ای ۶۸

شکل ۴ -۱۱ – نمودار تغییرات مدول کششی بر حسب نوع بایوفیلر و نوع عامل چقرمه کننده ۷۲

شکل ۴ -۱۲ – نمودار تغییرات مدول کششی بر حسب نوع بایوفیلر و نوع عامل پفزا ۷۳

شکل ۴ -۱۳ – نمودار تغییرات مدول کششی بر حسب نوع عامل پفزا و نوع عامل چقرمه کننده ۷۳

شکل ۴ -۱۴- نمودار بهینه سازی نتایج بدست آمده برای مدول کششی ۷۴

شکل ۴ -۱۵ – نمودار تغییرات استحکام کششی بر حسب نوع بایوفیلر و نوع عامل چقرمه کننده ۷۸

شکل ۴ -۱۶ – نمودار تغییرات استحکام کششی بر حسب نوع بایوفیلر و نوع عامل پفزا ۷۹

شکل ۴ -۱۷ – نمودار تغییرات استحکام کششی بر حسب نوع عامل چقرمه کننده و نوع عامل پفزا ۷۹

شکل ۴ -۱۸ – نمودار بهینه سازی نتایج بدست آمده برای استحکام کششی ۸۰

 

 

 

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “مطالعه پارامترهای موثر بر خواص مکانیکی آمیزه های پلی پروپیلن چقرمه شده در حضور بایوفیلر و عوامل پفزا”
قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...