نام پژوهشگر: شروین احمدی

بررسی خواص ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت نایلون6/خاک رس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1388
  علی رضا خلیقی   محمد گلزار

استفاده روز افزون از مواد پلاستیکی در صنعت و به خصوص به عنوان جایگزین فلزات تحقیقات گسترده در مورد خواص فیزیکی و مکانیکی این مواد را طلب می کند. در چند دهه اخیر تلاش برای نزدیک ساختن خواص مواد پلیمری به فلزات، از یک سو باعث پیدایش پلاستیک های صنعتی و از سوی دیگر مواد کامپوزیتی شده است. در سالهای اخیر نانو فیلرها با تاثیر شگرف بر خواص فیزیکی مکانیکی پلیمرها توجه محققین بسیاری را در سراسر جهان برای تولید نسل جدیدی از کامپوزیت ها به خود جلب کرده اند. رفتار ویسکوالاستیک در مواد پلیمری یکی از تفاوت های عمده خواص این مواد با فلزات است، لذا این تحقیق سعی در بررسی اثر افزودنی نانو فیلر خاک رس بر رفتار ویسکوالاستیک پلی آمید6 دارد. در ابتدا آمیزه پلی آمید6/خاک رس با درصد وزنی بالا افزودنی (مستربچ) به روش اختلاط مذاب، توسط دستگاه مخلوط کن داخلی تولید شد. در مرحله دوم مخلوط حاصل از مرحله اول با استفاده از درصدهای وزنی مختلف پلی آمید6 خالص توسط دستگاه اکسترودر دو ماردونه رقیق شده سپس مخلوط حاصل به جهت بررسی تشکیل ساختار نانو کامپوزیت تحت آزمون هایtem ,sem ,xrd قرار گرفت. آزمون های مکانیکی (کشش و رهایش) و آزمون dmta جهت بررسی تاثیر مقدار افزودنی نانورس و میزان ورقه ورقه شدگی آن بر رفتار ویسکوالاستیک ماتریس پلیمری انجام پذیرفت. انجام آنالیز حساسیت بر روی نتایج آزمون کشش نسبت به سرعت کششی مشخص کرد، علی رغم افزایش هم گام مدول الاستیسیته و تنش تسلیم با افزایش درصد وزنی نانورس، حساسیت ماده نسبت به نرخ کرنش در حالت ورقه ورقه شده کامل به نحو بارزی با افزایش درصد وزنی نانورس کاهش می یابد، در حالی که این تاثیر در صورت باز نشدن کامل صفحات نانورس از هم به اندازه نمونه های ورقه ورقه شده نمی باشد و نیز به نظر می رسد این میزان به ازای درصدهای بالاتر افزودنی نانو به یک میزان حدی میل کند. این رفتار می تواند به علت تاثیر اصلاح کننده سطحی لایه های رس به عنوان یک نرم کننده باشد. تحلیل نتایج آزمون رهایش و آزمون دینامیکی – مکانیکی - حرارتی با استفاده از معادله ویچرت نشان داد که حضور نانورس در ماتریس پلیمری بر هر دو رفتار ویسکوز و الاستیک پلیمر پایه تاثیر گذار است. تاثیر ورقه ورقه شدن کامل نانورس بر رفتار الاستیک به مراتب بیشتر از تاثیر آن بر رفتار ویسکوز می باشد. در حالت ورقه ورقه شده با افزایش درصد وزنی افزودنی نانورس ثوابت زمانی معادله ویچرت به سمت زمان های کوچکتر سوق پیدا کرده و ثابت الاستیک مدل فوق افزایش می یابد. در صورت تشکیل ساختار بین لایه ای و کمرنگ شدن تاثیر نانورس بر رفتار الاستیک، تقویت فاز ویسکوز بیشتر نمایان می شود. حضور اصلاح کننده های سطحی آزاد نیز تشدید کننده حالت فوق است. دمای انتقال شیشه ای در نمونه های ورقه ورقه شده با افزایش در صد وزنی نانورس به سمت دماهای پایین سوق پیدا می کند. در نمونه های بین لایه ای افزایش درصد وزنی نانورس منجر به افزایش در دمای شیشه ای می شود.

ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت کربن نانو تیوب-پلی آمید6 به روش پلیمریزاسیون وسازگاری درجا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1391
  غلامرضا بزمی   جلال برزین

از مهمترین انواع نایلون ها، پلی آمید 6 می باشد. پلی آمید 6 پلیمری قطبی است که قسمت اصلی و مهم زنجیرهای این پلیمر از گروه های آمیدی تشکیل شده است. این پلیمر یک پلیمر گرمانرم می باشد که به عنوان یک پلاستیک مهندسی استفاده می شود. پلی آمید 6 یک پلیمر نیمه بلوری است که ساختار بلوری آن ها از دو فاز ? و ? تشکیل شده است. فاز ? از نظر ترمودینامیکی پایدارتر از فاز ? می باشد. یکی از بهترین روش های ساخت پلی آمید 6، پلیمریزاسیون حلقه گشای آنیونی ?-کاپرولاکتام می باشد که سرعت این واکنش بالا است و توزیع وزن مولکولی پلیمر حاصل از این روش باریک می باشد. پلی-آمید 6 کاربردهای فراوانی دارد، یکی از کاربردهای این پلیمر انتقال مواد اشتعال زای غیرقطبی می باشد، به دلیل این که نایلون 6 پلیمری نارسانا است، تجمع بار الکتریکی روی سطح آن می تواند باعث آتش سوزی شود. برای حل این مشکل می توان از نانولوله های کربنی استفاده کرد. نانولوله های کربنی از لوله ای کردن صفحات گرافین حاصل می شوند. مدول نانولوله های کربنی حدود gpa 1000 و هدایت الکتریکی آن ها 104 تاs/m 107 می باشد. نیروی الکترواستاتیک بین ذرات نانولوله های کربنی باعث تجمع آن ها می شود. این مواد دارای هیبریداسیون sp2 می باشند که این موضوع باعث می شود نانولوله های کربنی در راستای طولی ، هادی جریان الکتریکی باشند این در حالی است که این مواد در جهت قطرشان نارسانا می باشند. در صورت اصلاح مناسب نانولوله ها افزایش خلوص این مواد و همچنین پخش بهتر نانولوله های کربنی درون ماتریس پلیمری را خواهیم داشت. بهبود کلیه خواص در صورتی امکان پذیر می باشد که توزیع مناسبی از نانولوله های کربنی درون ماتریس پلیمری داشته باشیم. در طی فرایند اصلاح نانولوله های کربنی می بایست کمترین نقص روی سطح نانولوله ها ایجاد شود. برای تولید نانوکامپوزیت نایلون 6- نانولوله های کربنی سه روش وجود دارد که شامل روش محلولی، اختلاط مذاب و پلیمریزاسیون درجا می باشد. در روش محلولی در زمان تبخیر حلال نانولوله های کربنی تجمع پیدا می کنند و در روش اختلاط مذاب به دلیل ویسکوزیته بالا پخش مناسبی از نانولوله ها درون ماتریس پلیمری نخواهیم داشت. در بین این سه روش، روش پلیمریزاسیون درجا به دلیل برهمکنش بالای بین نانولوله ها و ماتریس پلیمری از همه بهتر می باشد از مزایای دیگر این روش می توان به سرعت واکنش بالا و توزیع وزن مولکولی باریک تر این روش اشاره کرد. در سال های اخیر کامپوزیت هایی که در آن ها از نانولوله های کربنی برای بهبود هدایت الکتریکی استفاده شده است مورد توجه قرار گرفته اند. آستانه نفوذپذیری وابسته به نوع پلیمر، روش ساخت نانوکامپوزیت و نوع نانولوله مورد استفاده بین 001/0 تا 10 درصد وزنی گزارش شده است. هدف از این پروژه ساخت نانوکامپوزیت نایلون 6- نانولوله های کربنی به روش پلیمریزاسیون درجا به منظور پخش مناسب نانولوله درون ماتریس پلیمری و افزایش هدایت الکتریکی نایلون 6 می باشد که برای رسیدن به این هدف عامل دار کردن نانولوله های کربنی با کمترین نقص روی سطح نانولوله ها لازم می باشد. نتایج تست sem نشان داد نانولوله های کربوکسیله توزیع بهتری درون ماتریس پلیمری دارند این درحالی است که نانولوله های tdi شده به دلیل ایجاد واکنش بین گروه ایزوسیانات روی نانولوله ها با پلی آمید متصل به نانولوله ها توزیع مناسبی از نانولوله ها درون ماتریس پلیمری دیده نمی شود. بهترین خواص الکتریکی در نمونه nc-0.125 مشاهده شد، به دلیل اینکه در این شرایط بهترین توزیع نانولوله ها را درون ماتریس نایلون 6 حاصل می شود. با اضافه کردن نانولوله ها به ماتریس نایلون 6 ، tc به دمای بالاتر منتقل می شود و پیک بلورینگی فاز ? حذف می شود.

اصلاح یک خاک سدیمی با استفاده از پلیمرهای محلول در آب، گچ و سولفات آلومینیوم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده کشاورزی زنجان 1390
  سپیده دانشور   احمد گلچین

یکی از معضلات امروزه بشر به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، شور و قلیا شدن اراضی است. با توجه به این که خاک های مبتلا به نمک گستره ی وسیعی از کشور ایران را در بر گرفته اند، مطالعه ای با هدف اصلاح خاک های سدیمی صورت گرفت. به منظور بررسی تأثیر گچ یا سولفات آلومینیوم همراه با دو پلیمر محلول در آب (آنیونی و غیریونی)، نشاسته بهینه شده و رس نانو یا مخلوطی از آن ها بر خصوصیات شیمیایی و فیزیکی یک خاک سدیمی، آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی به اجرا درآمد. تیمارها شامل شاهد، 300 کیلوگرم در هکتار رزین 110، 150 کیلوگرم در هکتار رزین 110، 300 کیلوگرم در هکتار رزین 58، 150 کیلوگرم در هکتار رزین 58، 75 کیلوگرم در هکتار نشاسته بهینه شده + 75 کیلوگرم در هکتار رزین58، 150 کیلوگرم در هکتار نشاسته بهینه شده + رس نانو به میزان 2 درصد وزنی، 150 کیلوگرم در هکتار رزین 58 + رس نانو به میزان 2 درصد وزنی، 75 کیلوگرم در هکتار نشاسته بهینه شده + 75 کیلوگرم در هکتار رزین58 + رس نانو به میزان 2 درصد وزنی بودند. این تیمارها یا بدون ماده اصلاحی و یا همراه با گچ یا سولفات آلومینیوم به اندازه نیاز گچی به کار برده شدند. نتایج نشان داد که اثر مواد اصلاحی معدنی و آلی بر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده در سطح آماری یک درصد معنی دار بود. ماده اصلاح کننده معدنی سولفات آلومینیوم در مقایسه با گچ، کارائی بیشتری در اصلاح خاک سدیمی داشت. کاربرد سولفات آلومینیوم موجب کاهش قابل توجه واکنش خاک، نسبت جذب سدیم، درصد سدیم تبادلی و درصد رس قابل انتشار شد ولی هدایت الکتریکی، میانگین وزنی قطر خاکدانه و هدایت هیدرولیکی خاک را به طور معنی داری افزایش داد. کاربرد پلیمرهای محلول در آب به مقدار 300 کیلوگرم در هکتار در اصلاح خواص خاک سدیمی موثر بود ولی مصرف توأم آن با مواد اصلاحی معدنی بسیار موثرتر از مصرف جداگانه هر کدام بود. کاربرد ترکیبی رس نانو، نشاسته بهینه شده و پلیمر توأم با اصلاح کننده های معدنی موجب کاهش واکنش خاک، نسبت جذب سدیم، درصد سدیم تبادلی، درصد رس قابل انتشار و افزایش قابل توجه هدایت الکتریکی، میانگین وزنی قطر خاکدانه و هدایت هیدرولیکی در خاک شد. نتایج نشان داد تیمار ترکیبی رس نانو، نشاسته بهینه شده و پلیمر غیریونی توأم با مواد اصلاح کننده ی معدنی کارائی بیشتری در اصلاح خاک های سدیمی داشت.

پلیمریزاسیون درجای لاکتیک اسید در حضور خاک رس به منظور ساخت نانوکامپوزیت پلی لاکتیک اسید-خاک رس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی مواد 1391
  مجتبی حسنی حسین آباد قاینی   شروین احمدی

پلی(d,l- لاکتاید) بک پلیمر زیست تخریب پذیر آمورف است که گونه های با وزن مولکولی زیاد آن در ساخت محصولات کاشتنی در بدن کاربرد دارد و معمولا از پلیمر شدن حلقه گشای دی استر حلقوی d,l- لاکتیک اسید (d,l-لاکتاید) در مجاورت کاتالیزور غیر سمی و تایید قلع اکتوات بدست می آید. در این پژوهش، ابتدا از روش پلیمریزاسیون تراکمی لاکتیک اسید، مونومر لاکتاید سنتز و توسط آنالیز ftir و dsc مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز ftir، پیک های مشخصه مربوط به مونومر لاکتاید را آشکار کرد. نتایج dsc نشان داد که مونومر لاکتاید سنتز شده از نوع d,l- لاکتاید می باشد. سپس از روش پلیمریزاسیون حلقه گشایی لاکتاید و با استفاده از کاتالیست اکتوآت قلع و همچنین آغازگر تری فنیل فسفین، پلیمر پلی لاکتاید تهیه شد. به منظور شناسایی و تعیین ساختار مولکولی پلی لاکتاید سنتز شده از ftir استفاده شد و صحت آن تایید گردید. رفتار حرارتی و ذوب نمونه توسط آزمون dsc مورد بررسی قرار گرفت. نتایج dsc برای پلی لاکتاید سنتز شده در محدوده دمایی 20- تا ?c200 نشان داد که آن کاملا آمورف بوده و دارای دمای انتقال شیشه ای 53 تا ?c56 می باشد. وزن مولکولی پلیمر و توزیع وزن مولکولی آن توسط آزمون کروماتوگرافی ژل تراوایی(gpc) مشخص گردید. نتایج آزمون gpc نشان داد که استفاده از فعال کنندهhdiبه عنوان یک توسعه دهنده زنجیر های پلیمر، باعث افزایش جرم مولکولی پلیمر می شود. در پایان نانوکامپوزیت pla/clay، به روش پلیمریزاسیون حلقه گشای لاکتاید با استفاده از نانو خاک رس نوع cloisite 15a، تهیه شد و توسط آزمون تفرق اشعه ایکس با زاویه کم (saxs) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)مورد بحث و بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده ازsaxs و عکس های tem می توان نتیجه گرفت که ساختار بدست آمده برای نانوکامپوزیت با 1% وزنی نانورس از نوع میان افزوده می باشد، که با افزایش مقدار نانورس تا 2% وزنی، به دلیل افزایش گرانروی ماتریس پلیمری و در نتیجه افزایش تنش برشی تحمیل شده توسط ماتریس، ساختار نانوکامپوزیت به نوع ورقه ای تغییر می نماید

بررسی تأثیر عوامل شتاب دهنده و فعال کننده بر ارتباط ساختار- خواص نانوکامپوزیت پلی آمید6 ساخته شده به روش پلیمریزاسیون درجا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1391
  محمد رخشان فر   شروین احمدی

در این پژوهش هدف بررسی اثر میزان شتابدهنده و فعال کننده و نوع فعال کننده بر ارتباط ساختار- خواص پلی آمید6 در حضور خاک رس می باشد که این نانو کامپوزیت از پلیمریزاسیون حلقه گشای آنیونی کاپرولاکتام در حضور خاک رس به روش پلیمریزاسیون درجا در مخلوط کن داخلی هک تهیه شده است.به این منظور از کاپرولاکتام به عنوان منومر ، سدیم کاپرولاکتام به عنوان شتابدهنده ، هگزا متیلن دی ایزوسیانات و تولوئن دی ایزوسیانات به عنوان فعال کننده و خاک رس اصلاح شده با نام تجاری closite 15a به منظور ساخت نانوکامپوزیت پلی آمید6- خاک رس استفاده شد.در این طرح ابتدا پلیمر شدن کاپرولاکتام طی فرآیند اختلاط واکنشی مذاب به روش آنیونی انجام شد و تأثیر فرمولاسیون های مختلف بر زمان واکنش ، جرم ملکولی و خواص حرارتی و مکانیکی پلی آمید6 بررسی گردید. در ادامه فرآیند ساخت نانو کامپوزیت با استفاده از خاک رس به روش پلیمریزاسیون درجا بر روی دو فرمولاسیون منتخب انجام گرفت و تأثیر خاک رس بر رفتار فیزیکی و مکانیکی، حرارتی و همچنین رئولوژیکی نانوکامپوزیت نهایی بررسی شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمون های انجام شده ،مشخص شد که بهترین ترکیب درصد جهت فرآیند شدن کاپرولاکتام و رسیدن به بیشترین جرم ملکولی و دست یابی به بهترین خواص فیزیکی و مکانیکی شامل 5ر1 % شتابدهنده ، 5ر1% فعال کننده و 97% وزنی منومر در فرمولاسیون می باشد. وجود فعال کننده با دو گروه فعال ایزوسیاناتی باعث ایجاد جرم ملکولی بالای پلی آمید6 و تغییر ساختار بلوری و باعث ایجاد نانو صفحاتی در طی فرآیند پلیمریزاسیون گردید. حضور خاک رس در هنگام پلیمر شدن پلی آمید6 ضمن تشکیل نانو کامپوزیت باعث تغییر ابعاد نانو صفحات (nano plates) گردیدکه به علت واکنش فعال کننده با عامل اصلاح کننده سطح خاک رس می باشد که باعث ایجاد این نانو صفحات بر روی سطح خاک رس می شود.در این پژوهش از آزمون ftir به منظور بررسی ساختار شیمیایی پلی آمید6 انجام گرفت. آزمون رئومتری جهت بررسی رفتار مذاب پلیمرو نانو کامپوزیت های آن و همچنین تعیین وزن ملکولی پلی آمید 6 و آزمون dsc جهت بررسی رفتار حرارتی نمونه های خالص و نمونه های نانو کامپوزیت، نظیر دمای ذوب و بلورینگی و تعیین میزان بلورینگی، آزمون tga-dtg جهت مطالعه رفتار گرمایی- تخریبی محصولات این پژوهش و آزمون xrd جهت تعیین میزان و نوع بلورینگی و همچنین تعیین فاصله میان صفحات رس استفاده گردیدند.در ادامه به بررسی ریز ساختار پلی آمید6 و نانو کامپوزیت های آن با استفاده از آزمون sem و afm جهت مطالعه شکل شناسی نانو صفحات تولید شده و همچنین بررسی چگونگی پخش صفحات خاک رس در نمونه ها پرداخته شد. در انتها خواص مکانیکی شامل خواص کششی و ضربه نمونه ها بررسی شد. از جمله نتایج مهم این پژوهش می توان به ساخت پلیمر و نانوکامپوزیت آن در کوتاهترین زمان و ایجاد صفحاتی در بستر پلیمر در محدوده نانومتر و همچنین ورقه ورقه شدن خاک رس و بهبود همه خواص مکانیکی نانو کامپوزیت طی فرآیند اختلاط واکنشی مذاب بروش پلیمریزاسیون درجا و تشکیل نانو کامپوزیت اشاره کرد.

بررسی اثر گروه های جانبی بر رفتار رئولوژی و شاخص های مولکولی پلی اتیلن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1391
  زهرا مجیدپور   شروین احمدی

در این پایان نامه به اصلاح خواص رئولوژیکی و مکانیکی پلی اتیلن بمنظور بهبود خواص آن در کاربردهای مختلف پرداخته شد ، بدین صورت که یک نوع پلی اتیلن خطی تجاری با استفاده از افزایش مقادیر متفاوتی از دی کیومیل پراکساید و کاراساید طی فرایند اختلاط واکنشی مذاب در یک دستگاه اکسترودر اصلاح شد ، بعد از آماده سازی نمونه ها ، اثر افزایش گروه های جانبی بر رفتار رئولوژیکی ( فرایندپذیری ) ، جرم مولکولی و خواص مکانیکی- دینامیکی نمونه های پلی اتیلن سبک خطی از طریق آزمایش های ویسکومتری مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خصوصیات رئولوژیکی و مکانیکی نمونه ها از دستگاه رئومتر مدل mcr300 ، تست کشش توسط دستگاه mts 10/m آنالیز مکانیکی-دینامیکی توسط دستگاه tritec 2000 و تست آنالیز حرارتی توسط دستگاه viocat استفاده شد . نتایج بدست آمده نشان داد با افزایش شاخه های جانبی ویسکوزیته برش صفر (?0) و همچنین داده های ویسکوالاستیک (مدول ذخیرهg و اتلاف"g ) پلی اتیلن مذاب افزایش یافت . با افزایش شاخه های جانبی و متعاقب آن افزایش جرم مولکولی ، درهم گره خوردگی و کاهش تحرک زنجیرهای پلی اتیلن افزایش یافت . همچنین با افزایش شاخه های جانبی ویسکوزیته ، مدول ، مقاومت حرارتی ، انعطاف پذیری و استحکام کششی پلی اتیلن افزایش و فرایندپذیری بسپار کاهش پیدا کرد .

بهینه سازی پلی اتیلن در حضور خاک رس به منظور ساخت نانوکامپوزیت پلی اتیلن/خاک رس با رئولوژی کنترل شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1392
  ساسان کهتری کرم   علی سلیمی

چکیده در این پژوهش ابتدا مقدار 95 درصد وزنی lldpe و 5 درصد وزنی pp گرید الیاف به عنوان ماتریس و همچنین پروکساید با مقادیر 08/0 ،12/0 و15/0 درصد وزنی با روش اختلاط واکنشی، باهم ترکیب شدند و در ادامه مقدار phr10 نانو خاک رس(closite na+) به این نمونه ها اضافه گردید. جهت بررسی اثر نانو ذره و مقادیر مختلف پروکساید بر روی خواص رئولوژیکی، ساختاری و حرارتی پلی¬اتیلن و به منظور ایجاد شاخه¬های بلند بر روی زنجیرهای آن، از اکسترودر دو مارپیچه(zsk75) استفاده شد. نتایج حاصل از تست محتوای ژل نشان داد که در مقادیر بالای 12/0 درصد وزنی پروکساید، واکنش به سمت ژل شدن پیش می رود. نتایج حاصل از تست dsc نشان داد که در نمونه ها با افزایش مقدار پروکساید دمای ذوب و مقدار بلورینگی روند افزایشی داشته است. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمون gpc، نمونه ی دارای 12/0 درصد وزنی پروکساید بهترین نتیجه را در افزایش وزن مولکولی نشان داده است. همچنین بررسی نمودارهای فاکتور شاخه¬ای نشان داد که این نمونه تا حدود زیادی ساختار شاخه¬ای دارد. برای مشاهده ی دلایل بیشتر که وجود شاخه های بلند را تأیید نمایید، توزیع وزن مولکولی و مقادیر متوسط وزن مولکولی با استفاده از معادلات کرنل از نتایج مربوط به آزمون رئولوژی و داده های مربوط به توزیع زمان آسودگی به دست آمد و روند افزایش جرم مولکولی و پهن شدن توزیع وزن مولکولی با افزایش پروکساید به طور نسبی مشاهده گردید. در نمونه های حاوی نانو خاک رس افزایش زمان آسودگی زنجیرها مشاهده می شود. افزایش ویسکوزیته ی نمونه ها نشان می دهد که در فرآیند واکنش، پروکساید باعث ایجاد شاخه های بلند شده اما در نمونه ای که افزایش میزان پروکساید باعث ایجاد ژل می¬شود، افزایش ویسکوزیته نسبت به نمونه های دیگر بسیار بالاتر است. به طوری که در نمودار مربوط به مدول اتلاف و ذخیره، نقطه تلاقی مشاهده نمی¬شود. نتایج به دست آمده از بررسی ویسکوزیته ی ذاتی نمونه ها و به دست آوردن مقادیر جرم مولکولی ویسکوزیته نشان می دهد که در نمونه ی دارای12/0 درصد وزنی پروکساید بیشترین مقدار و زن مولکولی وجود دارد، از طرفی این مقدار بسیار نزدیک به متوسط وزنی جرم مولکولی بوده و نشان می دهد پلیمر دارای شاخه های بلند و حجم هیدرودینامیک بیشتری شده است. بررسی درصد بلورینگی نمونه ها با استفاده از آزمون xrd زاویه بالای (waxs) انجام گرفت. نتایج نشان داد درصد بلورینگی نمونه های بدون نانو خاک رس همانند آنچه در آزمون dsc گزارش شد روند افزایشی دارد و اندازه ی سلول های بلور نیز بیشتر شده است. بررسی نمونه های دارای نانو خاک رس با زاویه ی پایین(saxs) نشان داد که زنجیر پلیمری در بین صفحات نانو نفوذ کرده و باعث باز شدن صفحات نانو کلی شده است. برای تأیید این ادعا از نمونه ها عکس tem گرفته شد که این عکس ها ساختار نانو خاک رس exfolated شده در ماتریس پلیمری را نشان می¬دهد و از بین رفتن پیک نانو خاک رس در نمودار saxs را تأیید می¬نماید. کلیدواژه¬ها: پلی اتیلن، شاخه¬ای شدن ، پروکساید، نانو خاک رس ، رئولوژی

تهیه آمیزه های نانو پلی پروپیلن/پلی آمید6-خاک رس پلیمریزاسیون و سازگارسازی درجا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1388
  شروین احمدی   جلیل مرشدیان

در این پژوهش هدف پلیمریزاسیون کاپرولاکتام در حضور پلی پروپیلن، عوامل سازگار کننده و هم چنین خاک رس و سازگاری درجای فازهای پلیمری، طی یک فرایند اختلاط واکنشی مذاب در مخلوط کن داخلی هک بوده است تا به کمک سازگار سازی مناسب دوفاز، ساختاری نانومتری از فاز متفرق در فاز پیوسته در کنار ایجاد یک نانو کامپوزیت بر پایه خاک رس تشکیل گردد. به این منظور از مخلوط هوموپلیمر پلی پروپیلن و پلی پروپیلن مالئیکه به عنوان پلی پروپیلن مالئیک دار، کاپرولاکتام به عنوان مونومر اولیه، سدیم کاپرولاکتام به عنوان شتاب دهنده، هگزامتیلن دی ایزوسیانات به عنوان فعال کننده و خاک رس اصلاح شده با نام تجاری cloisite 15a به منظور ساخت آمیزه نانوپلی پروپیلن/ پلی آمید 6 – خاک رس به کمک پلیمریزاسیون و سازگاری درجا استفاده گردیدند. در این طرح ابتدا پلیمرشدن کاپرولاکتام طی فرایند اختلاط مذاب به روش آنیونی انجام شد و اثر استفاده از فرمولاسیون های متفاوت همچنین شرایط فرایندی مختلف، بر میزان مونومر آزاد، زمان واکنش، جرم ملکولی و خواص حرارتی و خواص مکانیکی پلی آمید 6 بررسی گردیدند. سپس فرایند ساخت یک نانوکامپوزیت با استفاده از خاک رس به روش پلیمرشدن درجا انجام گرفت و تأثیر خاک رس بر رفتار فیزیکی و مکانیکی، حرارتی همچنین ریولوژیکی پلیمر نهایی بررسی شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده، مشخص شد که بهترین ترکیب اجزاء جهت فرایند پلیمرشدن کاپرولاکتام و رسیدن به بیشترین جرم ملکولی در کنار کمترین سطح مونومر باقی مانده شامل 3% وزنی فعال کننده، 3% وزنی تسریع کننده و 94% وزنی مونومر در فرمولاسیون می باشند. دمای بالای واکنش و وجود فعال کننده با دو گروه فعال باعث ایجاد نانو لیفچه در طی فرایند پلیمرشدن پلی آمید 6 گردید. وجود خاک رس در هنگام پلیمرشدن پلی آمید 6 ضمن تشکیل نانوکامپوزیت باعث ایجاد پدیده خوشه ای شدن نانو لیفچه ها شد. این رفتار به علت واکنش عامل فعال کننده با عوامل اصلاح کننده سطحی خاک رس بود. در ادامه فرایند آمیزه سازی و پلیمرشدن کاپرولاکتام در حضور خاک رس و پلی پروپیلن مالئیک دار به انجام رسید. در این پژوهش آزمون های استخراج و gc-mass به منظور تعیین مونومر باقی مانده، آزمون ftir به منظور بررسی ساختار شیمیایی پلی آمید 6 و جرم ملکولی سامانه های مختلف، بررسی امکان انجام واکنش میان عوامل اصلاح کننده خاک رس و عوامل فعال کننده واکنش پلیمرشدن و بررسی انجام واکنش سازگار سازی میان دو فاز مورد استفاده قرار گرفتند. آزمون ریومتری جهت تعیین وزن ملکولی و بررسی پایداری حرارتی پلی آمید6 هم چنین بررسی رفتار مذاب آمیزه های پلیمری و نانو کامپوزیت ها، آزمون dsc جهت بررسی رفتار حرارتی آمیزه ها نظیر دمای ذوب و بلورینگی و تعیین میزان بلورینگی، آزمون tga-dtg جهت تعیین رفتار گرمایی – تخریبی محصولات این پژوهش و آزمون xrd جهت تعیین میزان و نوع بلورینگی هم چنین تعیین فاصله میان صفحات خاک رس استفاده گردیدند. در ادامه به منظور بررسی ریزساختار پلی آمید 6 و آمیزه های مربوطه از آزمون های sem و feg-sem و به منظور بررسی نحوه قرار گرفتن صفحات خاک رس و بررسی اندازه فاز متفرق در آمیزه های حاوی 10% از فاز متفرق آزمون tem استفاده گردیدند. در انتها خواص مکانیکی نظیر خواص کششی و ضربه روی نمونه ها به انجام رسیدند. از جمله نتایج مهم در ایـن پژوهش می توان به کاهش میزان مونومر آزاد در آمیزه ها، ایجاد قطراتی از فاز متفرق با قطری در محدوده نانومتر هم چنین ورقه – ورقه شدن خاک رس طی فرایند اختلاط واکنشی مذاب و تشکیل نانوکامپوزیت اشاره نمود.

تهیه و شناسایی نانوکاتالیزگرهای ناهمگن مس و پالادیوم با پایه کوپلیمر پلی استایرن مالئیک انیدرید و استفاده از آن در واکنش های آلی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  الهه هاشمی   یحیی شیرازی بهشتیها

در این رساله، به منظور تهیه نانوکاتالیزگر پلیمری مس جدید، کوپلیمر استایرن-مالئیک انیدرید با 4-آمینو پیریدین تحت واکنش قرار گرفته و بستر پلیمری اصلاح یافته تهیه گردید. در ادامه، نانوذرات یدید مس به صورت همزمان در واکنش تهیه شده و بر بستر پلیمر اصلاح یافته تثبیت می یابد. کاتالیزگر تهیه شده با استفاده از تکنیک های مختلف از جمله ftir، h-nmr1، sem، edax و icp مورد شناسایی قرار گرفت. از نانوکاتالیزگر مس فوق در تهیه کلیک مشتقات 1،4-دو استخلافی-1،2،3-h1-تری آزول¬ها با استفاده از الکیل¬هالیدها، سدیم آزید و آلکین انتهایی بهره گرفته شد. نتایج نشان می-دهد مشتقات تری¬آزول با موفقیت در حلال آب به¬عنوان یک حلال سبز با بازده بین 91-72% ساخته¬شدند. همچنین کاتالیزگر از قابلیت بازیافت و استفاده مجدد برخوردار است. واکنش دوم دربرگیرنده ی سنتز دسته ای از مشتقات 1،2،4،5-چهار استخلافی ایمیدازول در نتیجه ی واکنش چهارجزئی آلدهید آروماتیک، بنزیل، آمین و آمونیم استات، در شرایط بدون حلال می باشد. ایمیدازول ها به عنوان حدواسط های سنتزی در شیمی دارویی کاربرد گسترده ای دارند. خواصی مانند ضد سرطان، ضد تومور و ضد میکروب از جمله ویژگی های این محصولات است. استفاده از محیط بدون حلال و نانوکاتالیزگر غیر سمی، این فرآیند را در زمره ی واکنش های زیست‏سازگار قرار می دهد. زمان اندک، راندمان بالا، جداسازی آسان نانوکاتالیزگر و قابلیت استفاده ی مجدد از آن از مزایای دیگر این روش بوده¬است. به¬علاوه، کوپلیمر استایرن-مالئیک انیدرید با 2-آمینو تیازول اصلاح گردید. ذرات کلرید پالادیم بر بستر تهیه شده تثبیت و حضور نانوذرات با استفاده از ft-ir، sem، edax و icp تأیید گردید. فعالیت نانوکاتالیزگر پالادیم تهیه شده در واکنش های تشکیل پیوند کربن-کربن از جمله سونوگاشیرا و سوزوکی ارزیابی می گردد. نتایج نشان می¬دهد کاتالیزگر فوق از کارایی بالایی در واکنش¬های جفت¬شدن تحت شرایط سبز برخوردار است و همچنین قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را دارد.

تهیه نانوکامپوزیت پلی لاکتیک اسید/پلی اتیلن گلایکول طی اختلاط واکنشی مذاب
پایان نامه پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی - دانشکده مهندسی پلیمر 1393
  مونا فرامرزی یزدی   علی سلیمی

در این مطالعه ، به منظور سازگاری بیشتر فاز پراکنده شونده ی پلی اتیلن گلایکول (peg) و ماتریس پلی لاکتیک اسید(pla) از عامل جفت کننده بیس 3-متوکسی سیلیل پروپیل آمین bis (trimethoxysilylpropyl) amine) استفاده شد. برای بررسی بهبود سازگاری فازها آزمون طیف سنجی (ftir) برای پلی اتیلن گلایکول خالص ، سیلان خالص و پلی اتیلن گلایکول اصلاح شده با بیس 3-متوکسی سیلیل پروپیل آمین انجام گرفت . آزمون های تجزیه و تحلیل وزن سنجی حرارتی(tga)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) ،تجزیه و تحلیل گرماسنج پویشی حرراتی(dsc) و آنالیز حرارتی و دینامیکی مکانیکی(dmta) برای آمیزه ی پلی اتیلن گلایکول / پلی لاکتیک اسید (15/85)peg/pla در حضور و عدم حضور بیس 3-متوکسی سیلیل پروپیل آمین انجام شد. (15/85)peg/pla در حضور و عدم حضور بیس 3-متوکسی سیلیل پروپیل آمین سبب افزایش تخریب حرارتی ، ضریب اتلاف و خاکستر باقی مانده نسبت به عدم حضور جفت کننده را نشان می دهد.همچنین سبب کاهش دمای بلورینگی(tc) ودمای انتقال شیشه ای (tg) می شود.سپس آمیزه های پلی اتیلن گلایکول /پلی لاکتیک اسید (pla/peg) با ترکیب درصدهای مختلف از pegدر حضور عامل جفت کننده بیس 3-متوکسی سیلیل پروپیل آمین ، طی فرایند اختلاط مذاب و توسط مخلوط کن داخلی تهیه شدند. آزمون های خواص مکانیکی، تجزیه و تحلیل وزن سنجی حرارتی،تجزیه و تحلیل گرماسنج پویشی حرراتی ، آنالیز حرارتی و دینامیکی مکانیکی و زیست تخریب پذیری مورد مطالعه قرار گرفتند.نتایج نشان دهنده ی کاهش مدول، استحکام کششی، پایداری حرارتی، دمای tg ، دمای ذوب(tm) و افزایش درصد ازدیاد طول ، میزان جذب آب ، درصد بلورینگی ، ضریب اتلاف در آمیزه های با ترکیب درصدهای بالاتر از پلی اتیلن گلایکول می باشد.برای بررسی زیست تخریب پذیری ، نمونه ها در محیط کشت قارچ قرار داده شدند.برای تایید زیست تخریب پذیری نمونه ها در محیط کشت قارچ ، از تصاویر sem و افت وزن نمونه ها استفاده شد.میزان افت وزن نمونه ها با افزایش ترکیب درصد پلی اتیلن گلایکول بیشتر شده و آمیزه ی با 25% پلی اتیلن گلایکول دارای بیشترین افت وزنی را نسبت به بقیه آمیزه ها داراست. حضور قارچ ها سبب نفوذ به دورن ماتریس و ایجاد خلل و فرج در آمیزه شده است.در نهایت برای بهبود خواص آمیزه ی (15/85)peg/pla درصدهای مختلف از نانو سیلیکا افزوده شد. آزمون های خواص مکانیکی، میکروسکوپ الکترونی روبشی،آزمون فلورسانس پرتو ایکس پراکنشی انرژی(edxa) ،میکروسکوپ نیروی اتمی ،تجزیه و تحلیل وزن سنجی حرارتی،تجزیه و تحلیل گرماسنج پویشی حرراتی ، آنالیز حرارتی و دینامیکی مکانیکی،خواص مکانیکی وزیست تخریب پذیری انجام شد. در مورد مورفولوژی آمیزه ها ،نتایج sem-edxa نشان دهنده ی توزیع یکنواخت ذرات نانو سیلیکا در ماتریس می باشد. همچنین آزمون afm افزایش زبری سطح در حضور نانو سیلیکا را نسبت به آمیزه ی بدون نانو سیلیکا نشان می دهد.حضور ذرات نانو سیلیکا باعث بهبود خواص مکانیکی و پایداری حرارتی و افت ضریب اتلاف می شود. با افزایش مقدار ذرات نانو سیلیکا ، دمای tg ، دمای tm و درصد بلورینگی افزایش ولی زیست تخریب پذیری تغییر محسوسی نداشته است.حضور قارچ سبب ایجاد نفوذ یه ماتریس و ایجاد خلل و فرج شده است.

پلیمریزاسیون درجای کومونومر تری اکسان – دی اکسالان در حضور نانو ذرات سیلیکا طی اختلاط واکنشی مذاب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1393
  محمد امین حاجی هاشمی   حسن عربی

در این پژوهش پلیمریزاسیون درجای کومونومر تری اکسان - دی اکسالان ، طی اختلاط واکنشی مذاب در حضور ذرات سیلیکا با استفاده از کاتالیست های فسفومولیبدیک اسید و فسفوتنگستیک اسید به منظور ساخت نانو کامپوزیت پلی استال کوپلیمر مورد بررسی قرار گرفت. یکی از مهمترین اهداف این تحقیق استفاده ازکاتالیست های پایه هتروپلی اسید بعلت عدم نیاز به مرحله غیر فعال سازی و شست و شو و راندمان بالا به ازای مصرف مقدار بسیار کمی از آنها است. طی فرایند عملیاتی پژوهش در مرحله ی نخست، کوپلیمریزاسیون تری اکسان(مونومر) و دی اکسالان(کومونومر) برای سه ترکیب درصد مولی 5،10 و15 ازکومونومر براساس میزان مونومر اولیه صورت گرفت و بیشترین میزان پایداری حرارتی و بلورینگی برای نمونه حاوی 5 درصد مولی مشاهده شد. همچنین با توجه به پایداری حرارتی و درصد تبدیل بالاتر نمونه های سنتز شده با کاتالیست فسفوتنگستیک اسید ،ادامه ی کار با این کاتالیست ، برای نمونه های حاوی 5 درصد مولی مدنظر قرار گرفت. قابل ذکر است که زمان واکنش پلیمریزاسیون با استفاده از تترا هیدروفوران به عنوان تاخیر اندازنده واکنش ،کنترل گردید.در گام بعد، از آنجا که پایداری حرارتی کوپلیمر بدست آمده بسیار حائز اهمیت است ، آنتی اکسیدان ایرگانوکس 1010 در ترکیب درصد 5/0و1درصد وزنی بر اساس میزان مونومر وکومونومر اولیه، بصورت محلول در تتراهیدروفوران به مخلوط واکنش اضافه واثر آن بررسی شد. برای نمونه حاوی 1 درصد وزنی آنتی اکسیدان ، دمای بیشینه تخریب به میزان حدود ?c 20 و زمان القای اکسیداسیون به میزان حدود 30 دقیقه در مقایسه با نمونه بدون آنتی اکسیدان افزایش مشاهده شد. در مرحله ی بعد اثر نانو ذرات سیلیکا در ترکیب درصد 5/0و1درصد وزنی بر اساس میزان مونومر وکومونومر اولیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی نشان داد نانوذرات به عنوان عامل هسته گذاری عمل کرده ومنجر به افزایش دمای شروع کریستالیزاسیون شده اند.همچنین مشاهدات نشان داد، با افزایش نانوذرات میزان پایداری حرارتی نمونه ها ، بعلت عملکرد نانوذرات بعنوان ناخالصی در محیط واکنش و کاهش وزن مولکولی ،کاهش داشته است. نتایج حاصل از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان می دهد پخش وتوزیع یکنواخت نانوذرات در ماتریس پلیمری به انجام رسیده که حاکی از عملکرد مطلوب روش پلیمریزاسیون درجا در جلوگیری از کلوخه شدن نانوذرات ،از طریق نفوذ مونومر به داخل خوشه نانوذرات سیلیکای کلوخه شده و تبدیل آن ها به ذرات ریزتر، طی فرایند پلیمریزاسیون دارد.

اصلاح سطح نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با استفاده از آلیاژسازی
پایان نامه پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی - دانشکده مهندسی پلیمر 1393
  ساناز بابادی   محمد برمر

استفاده از پلاستیک هایی مثل پلی اتیلن در صنایع مختلف در حال افزایش است. به دلیل انرژی سطحی و زاویه ی ترشوندگی پایین آن،چسبندگی پلی اتیلن به برخی پلیمرها کاهش می یابد. بنابراین اصلاح سطح پلی اتیلن به منظور بهبود چسبندگی،از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای اصلاح سطح پلیمرها روش های مختلفی وجود دارد. اخیراً روش دیگری برای اصلاح سطح مورد استفاده قرار گرفته است. این روش آمیزه سازی پلی اتیلن با پلیمرهای قطبی است. در این پروژه از روش آلیاژ سازی برای افزایش انرژی سطحی پلی اتیلن استفاده شد. بدین منظور آمیزه ی پلی اتیلن سبک و پلی آمید تهیه گردید. این پلیمرها امتزاج ناپذیر بوده و دچار جدایی فازی می گردند. به منظور بهبود امتزاج پذیری از نانو ذرات کروی آب دوست سیلیکا (fumed silica) به عنوان امتزاج پذیر کننده استفاده گردید. ذرات سیلیکا، با چهار نوع عامل اتصال سیلانی مختلف اصلاح گردید تا ماهیت آب دوست آن ها تغییر نماید. ساختار فازی و مورفولوژی نانو کامپوزیت ها با استفاده از semارزیابی گردید. تصاویر sem نشان می‎ دهد که سیلیکای آب دوست تمایل دارد تا در فاز پلی آمید قرار گیرد، درحالی که نوع آب گریز آن در فاز ldpe وفصل مشترک ldpe/pa6 قرار می گیرد. کاهش قابل توجه در اندازه ی قطرات پلی آمید برای آمیزه ی دارای 5/0 % وزنی سیلیکا مشاهده شد. می توان نتیجه گرفت که ساز و کار پایداری آمیزه ی ldpe/pa6توسط سیلیکا کاهش در کشش بین سطحی است،به طوری که سیلیکا به عنوان لایه ای سخت مانع از انعقاد قطرات paمی شود. از آزمون دینامیکی- مکانیکی حرارتی (dmta) به عنوان ابزاری برای بررسی نحوه ی قرارگیری نانو سیلیکا استفاده شد. تغییر دمای انتقال شیشه ای فاز پلی آمید تأیید می کند که نانو سیلیکا به طور عمده در این فاز توزیع شده است. پس از اصلاح،tg دو جزء به یکدیگر نزدیک شد. اندازه گیری های رئولوژیکی نشان داد که پس از اصلاح، مدول ذخیره و گرانروی مختلط نمونه ها افزایش می یابد.این امر نشان دهنده ی برهمکنش قوی بین سیلیکا و زنجیره های پلیمری است. رفتار بلورینگی نمونه ها با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی (dsc) و آزمون xrd در زوایای باز بررسی گردید. نرخ سریع تر بلورینگی pa6به دلیل هسته سازی سیلیکا نشان داد که سیلیکا عمدتاً در این فاز قرار دارد. پس از اصلاح سیلیکا در هر دو فاز قرار می گیرد. آزمون استحکام کششی نشان داد که پس از افزودن سیلیکا، ازدیاد طول در شکست کاهش و استحکام و مدول کششی افزایش یافتند. این رفتار ناشی از برهمکنش سیلیکا با زنجیره های پلیمری است. نتایج آزمون برش لب به لب نشان داد که چسبندگی پلی اتیلن در اثر افزودن فاز پلی آمید، به دلیل ماهیت قطبی آن افزایش یافته است. با افزودن ذرات سیلیکا، این افزایش بیشتر گردید. بیش ترین میزان چسبندگی برای نمونه ی ae71 به دست آمد.

ساخت نانو آلیاژ pa6/nbr به روش پلیمریزاسیون در جای کاپرولاکتام در حضور nbr
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1390
  امیرحسین اسداله زاده   شروین احمدی

در این پژوهش پلی آمید 6 ابرچقرمه به روش پلیمریزاسیون در جای کاپرولاکتام در حضور nbr (با هدف دستیابی به نانو آلیاژ pa6/nbr) و به منظور استفاده در ساخت قطعات نیازمند مقاومت در برابر ضربه بالا نظیر چرخ دنده های صنعتی و ... ساخته شد. برای رسیدن به این هدف، فرایند پلیمر شدن پلی آمید 6 در حضور nbr طی فرایند اختلاط واکنشی مذاب به انجام رسید و به واسطه امکان تورم nbr در مونومر (کاپرولاکتام) توزیع و تفکیک ذرات لاستیک در مقیاس نانو فراهم گردید. به این منظور از کاپرولاکتم بعنوان مونومر اولیه، سدیم کاپرولاکتام بعنوان شتاب دهنده ، هگزا متیلن دی ایزوسیانات بعنوان فعال کننده و اکریلو نیتریل بوتادین رابر بعنوان لاستیک استفاده شد. در این فرایند ابتدا ذرات لاستیک در مذاب مونومر متورم شده و سپس فرایند پلیمریزاسیون به همراه فعال کننده و شتاب دهنده در مخلوط کن داخلی هک به روش آنیونی انجام شد و اثر استفاده از فرمولاسیونهای متفاوت بر زمان واکنش بررسی گردید. با توجه به نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده، مشخص شد که بهترین ترکیب اجزاء جهت فرآیند ساخت نانو آلیاژ، شامل 5% وزنی فعال کننده، 5% وزنی تسریع کننده و 90% وزنی مخلوط کاپرولاکتام و لاستیک نیتریل (مقدار لاستیک نیتریل در این مخلوط از 1% تا 3% وزنی آمیزه متغیر بود) در فرمولاسیون می باشند. در این پژوهش آزمون ftir به منظور بررسی ساختار شیمیایی نانو آلیاژ، آزمونهای dmta و dsc جهت بررسی رفتار حرارتی و دینامیکی – مکانیکی آمیزه ها نظیر دمای انتقال شیشه ای، مدول ذخیره و دمپینگ، دمای ذوب و بلورینگی و تعیین میزان بلورینگی و آزمون xrd جهت تعیین ساختار بلورینگی مورد استفاده قرار گرفتند. در ادامه به منظور بررسی ریز ساختار نانو آلیاژ و بررسی اندازه فاز متفرق از آزمون tem استفاده شد. تصاویر tem ایجاد قطراتی از فاز متفرق با قطری در محدوده 3 تا 5 نانومتر در فاز پیوسته را به اثبات رسانید. در انتها خواص مکانیکی نظیر خواص کششی و ضربه بر روی نمونه ها انجام شد. از جمله نتایج مهم تستهای مکانیکی بهبود مقاومت ضربه پلی آمید 6 (تا پنج برابر) در اثر افزایش فقط 3% لاستیک نیتریل به مونومر کاپرولاکتام بود.

چقرمه کردن پلی متیل متاکریلات به وسیله اختلاط مذاب و پلیمریزاسیون درجای متیل متاکریلات در حضور لاستیک آکریلیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده پتروشیمی 1393
  مریم حاجی پور   شروین احمدی

به منظور بهبود چقرمگی pmma از مواد مختلفی استفاده می شود. در روش های فراوری که طی آن ماده پلیمری تحت کشش است، رئولوژی کششی بسیار مهم است. از این رو می توان خواص رئولوژی کششی pmma را با استفاده از روش های مختلف بهبود داد. تعدادی از کاربرد های pmma به دلیل شفافیت خوب این ماده پلیمری است. استفاده از مواد مناسب جهت بهبود خواص رئولوژیکی pmma همراه با حفظ شفافیت در تحقیقات کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش آمیزه هایی از پلی متیل متاکریلات (pmma) و آکریلیک رابر (acm) با استفاده از فرآیند اختلاط مذاب تهیه شد. این آمیزه ها به صورت دینامیکی نیز پخت گردیده و مورد بررسی قرار گرفتند. از روش پلیمریزاسیون درجا هم برای ساختن pmma و آمیزه های آن به همراه acm استفاده شد. به طور خلاصه می توان گفت که هدف از انجام این تحقیق بهبود چقرمگی و خواص رئولوژی کششی pmma همراه با حفظ شفافیت این ماده است. مواد مورد استفاده در پژوهش شامل pmma با چگالی gr/cm3 18/1 و شاخص جریان مذاب gr/10min4/1، آکریلیک الاستومر با چگالی gr/cm3 03/1 و گرانروی مونی 49-41، مونومر متیل متاکریلات با چگالی gr/cm3 936/0 حاوی کمتر ازppm30 بازدارنده و بنزوئیل پراکساید با چگالی gr/cm3 53/0 است. اندازه¬گیری¬های مربوط به خواص مکانیکی نمونه¬ها با استفاده از آزمون کشش انجام گرفت و نتایج مربوط به صورت میانگین گزارش شد. آزمون استحکام ضربه izod برای بررسی چقرمگی نمونه ها استفاده شد. به منظور بررسی رفتار حرارتی دینامیکی مکانیکی آمیزه ها از آزمون dmta در حالت خمش سه نقطه¬ای استفاده شد. برای اندازه گیری متوسط وزن مولکولی نمونه های سنتز شده، از آزمون gpc استفاده شد. به منظور مطالعه سطح شکست آمیزه های pmma/acm از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی و به منظور مطالعه مورفولوژی آمیزه ها از آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. آزمون رئولوژی در حالت برشی و کششی جهت بررسی رفتار جریان¬پذیری نمونه¬ها در حالت برشی و جهت بررسی گرانروی کششی انجام شد. از آزمون شفافیت نیز برای بررسی میزان عبور نور و شفافیت نمونه ها استفاده شد. نتایج آزمون gpc نشان می دهد که با افزایش میزان شروع کننده جرم مولکولی نمونه های ساخته شده از pmma کاهش یافته است. نتایج مربوط به مخلوط های تهیه شده از روش اختلاط مذاب نشان می دهد که با افزایش مقدار pmma دمای انتقال شیشه ای فاز رابری در مخلوط نسبت به دمای انتقال شیشه ای آکریلیک رابر به دلیل اختلاف ضریب انبساط حرارتی دو فاز پلیمری و تنش های حرارتی انبساطی ایجاد شده ، کاهش یافته است. بهبود خواص کششی با انجام فرآیند پخت دینامیکی در مخلوط هایی با مقادیر بیش تر از فاز رابری چشم گیر تر است. نتایج آزمون ضربه izod نشان می دهد که با افزایش مقادیر فاز رابری چقرمگی نمونه ها افزایش یافته است. در مخلوط حاوی 5% رابر نسبت به پلی متیل متاکریلات، میزان گره خوردگی زنجیر ها به دلیل حضور زنجیر های رابری افزایش می یابد که باعث نشان دادن رفتار سخت شدن در اثر کرنش بیشتری می شود، عبور دهی نور در این نمونه نیز نزدیک عبور دهی نور pmma است.

بررسی اثر sebs-g-ma و نانو گرافن بر مورفولوژی و خواص مکانیکی و رئولوژی آمیزه pa6/sebs
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران - پژوهشکده فرایند 1393
  فرزانه علیرضایی حور   شروین احمدی

در این پژوهش هدف افزایش ضربه پذیری پلی آمید 6 با استفاده از کوپلیمر بلوک استایرن-اتیلن-بوتیلن-استایرن(sebs) به دو روش اختلاط مذاب و پلیمریزاسیون درجا است. همچنین اثرسازگارکنندگی sebs-g-ma و تقویت کنندگی نانو گرافن بر ماتریس pa6/sebs بررسی گردید. در این طرح ابتدا آلیاژ های pa6/sebs با درصد های متفاوت از سازگارکننده sebs-g-ma تهیه و سپس آمیزه های مشابه به روش پلیمریزاسیون درجای کاپرولاکتام در راکتور شیشه ای تهیه و با نمونه های قبلی مقایسه شدند. در ادامه پروژه فرآیند ساخت نانو کامپوزیت ها بااستفاده از نانو گرافن به روش اختلاط مذاب بر روی یک فرمولاسیون منتخب انجام گرفت و ترکیب درصدهای مشابه از گرافیت و دوده نیز برای مقایسه ساخته شدند. سپس تأثیر گرافن بر بهبود قابل توجه مورفولوژی و خواص حرارتی، الکتریکی، بلورینگی و اشتعال پذیری نانوکامپوزیت نهایی بررسی و با نمونه های مشابه از گرافیت و دوده مقایسه شد. از جمله نتایج مهم این پژوهش می توان به بهبود چقرمگی پلی آمید6 و افزایش مقاومت ضربه آن با sebs در حضور سازگار کنندهsebs-g-ma، و همچنین افزایش هدایت الکتریکی، پایداری حرارتی و مقاومت به اشتعال نانوکامپوزیت با افزودن گرافن، اشاره کرد.

تأثیر نوع و مقدار پلیمرهای آبدوست بر ظرفیت نگهداری آب در خاکهای با بافت و شوری مختلف
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده کشاورزی 1387
  سهیلا سیددراجی   احمد گلچین

چکیده ندارد.

تأثیر پلیمرهای محلول در آب برپایداری ساختمان خاک، پراکنش ذرات رس و فرسایش پذیری خاک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان 1387
  ماندانا طوسی   احمد گلچین

به دلیل افزایش روز¬افزون فرسایش و هدررفت خاکها، خصوصاً خاکهای زراعی، در مناطق مختلف جهان، تلاشهای زیادی جهت کاهش این معضل بزرگ صورت گرفته است. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر پلیمرهای مختلف با غلظتهای متفاوت، بر برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک و رشد گیاه ذرت، در آزمایشگاه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان، انجام گرفت. برای اجرای این طرح از خاکهایی با بافتهای شن لومی، رس شنی و لوم استفاده گردید. خاکهای مورد نظر از مناطق مختلف استان زنجان نمونه برداری شد. در این راستا آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی و به صورت فاکتوریل در سه تکرار بر روی خاکهای مورد نظر و دو نوع خاکدانه جدا شده از این خاکها (لومی و رسی) انجام گردید. فاکتورها شامل: فاکتور پلیمردر هفت سطح (سه پلیمر یونی و غیر یونی از نوع آکریلیک به همراه ترکیب دو تایی و سه تایی این پلیمرها)، فاکتور غلظت در چهار سطح (غلظت صفر به عنوان شاهد و¬ مخلوط وزنی یک قسمت پلیمر با یک، پنج و ده قسمت آب) بودند. پس از اعمال تیمارها، شاخصهایی نظیر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در حالت مرطوب و خشک، میزان رس قابل انتشار، هدایت هیدرولیکی، آب فراهم گیاه، هدایت الکتریکی، اسیدیته خاک و درصد جوانه زنی بذر، وزن خشک اندامهای هوایی، زیر زمینی و مجموع کل آنها، میزان رس قابل انتشار و میانگین وزنی قطر خاکدانه های 4-2 میلیمتری در حالت مرطوب اندازه گیری شد. به منظور تحلیل آماری داده¬ ها از نرم افزار mstat-c و برای مقایسه میانگین شاخص های آماری مورد نظر، از آزمون چند دامنه ای دانکن (در سطح 5%) استفاده گردید. نتایج نشان داد که در هر سه خاک اثر نوع پلیمرها بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در حالت مرطوب و خشک، میزان رس قابل انتشار، هدایت هیدرولیکی و آب فراهم گیاه در سطح یک درصد معنی دار بود و تأثیر پلیمرهای یونی بر پارامترها ی فوق بیش از پلیمر غیر یونی بود. نوع پلیمرها در خاک شنی و لومی باعث کاهش اسیدیته و در خاک رسی باعث افزایش این شاخص نسبت به شاهد شد. همچنین نوع پلیمرها برهدایت الکتریکی خاک لومی افزود اما در خاکهای شنی و رسی باعث کاهش این پارامتر شد. افزودن پلیمر، میزان رس قابل انتشار را کاهش داد و بر میانگین وزنی قطر خاکدانه های 4-2 میلیمتری افزود. وزن خشک ریشه، ساقه و وزن خشک کل گیاه با افزودن پلیمر به خاک شنی کاهش و در خاک رسی افزایش یافت. اثر غلظت پلیمر نیز بر کلیه شاخصهای مذکور در سطح یک درصد معنی دار شد و با افزایش غلظت بر میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در حالت مرطوب و خشک، هدایت هیدرولیکی و هدایت الکتریکی هرسه خاک افزوده شد. همچنین با افزایش غلظت بر اسیدیته و خصوصیات مربوط به گیاه در خاک رسی، افزوده شد. اثر متقابل غلظت و نوع پلیمر بر هدایت هیدرولیکی و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در حالت مرطوب و خشک، آب فراهم گیاه، هدایت الکتریکی و اسیدیته در سطح یک درصد معنی دار شد. بیشترین افزایش در میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در حالت مرطوب و هدایت هیدرولیکی اشباع و بیشترین کاهش در آب فراهم گیاه در خاک رسی، توسط پلیمرهای آنیونی در بالاترین غلظت ایجاد شد. بیشترین درصد جوانه زنی بذر و رشد ریشه و ساقه گیاه در خاک رسی نیز توسط بیشترین غلظت همین پلیمرها صورت گرفت.