بررسی تجربی خواص فیزیکی – مکانیکی فوم های بر پایه آمیزه های پلی اتیلن چگالی پایین/پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا تولید شده به روش قالب گیری فشاری

هدف اصلی از انجام این پروژه مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل میزان عامل شبکه ای کننده و عامل فوم زا، زمان و دمای فرایند فوم شدن و آمیزه سازی بر روی ریزساختار سلولی و خواص فیزیکی- مکانیکی فوم های ldpe/uhmwpe بود. با توجه به تعدد پارامترهای دخیل در فرایند تولید فوم به روش قالب گیری فشاری، به منظور کاهش تعداد آزمایشات در کنار مطالعه همه جانبه اثر پارامترها، از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. پارامترهای مربوط به مرحله تهیه آمیزه شامل درصد عامل فوم زا و عامل شبکه ای کننده هر یک در دو سطح و پارامترهای مربوط به مرحله قالب گیری فوم ها شامل دمای فوم کردن و مدت زمان نگهداری در دمای فوم کردن هر یک در سه سطح انتخاب شده و آرایه ارتوگونال l9 پیشنهاد گردید. با توجه به آرایه متعامد انتخاب شده، آمیزه های قابل شبکه ای و فوم شدن در یک مخلوط کننده داخلی در دور rpm 60 و طی دو مرحله در دماهای ?c190 و ?c120 با دو درصد متفاوت 5 و 10 درصد وزنی uhmwpe تهیه شدند. فرایند فوم سازی در یک دستگاه پرس حرارتی که شرایط فرایند فوم شدن در آن بر اساس مطالعات پیشین بدست آمده بود، انجام گرفت. چگالی، درصد ژل، ریزساختار سلولی و خواص مکانیکی و حرارتی فوم های تولید شده مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. همچنین برای بررسی اثر وزن مولکولی uhmwpe، آزمون رئومتری بر روی آمیزه های ldpe/uhmwpe انجام یافت. نتایج این بررسی ها حاکی از این امر بود که حضور درصد کمی از uhmwpe به شدت مدول ذخیره و گرانروی مختلط آمیزه ها را افزایش می دهد. همچنین مشاهده شد در دماهای پایین فوم کردن اثر گرانروی uhmwpe غالب تر بوده و در دماهای بالاتر، مکانیزم غالب، فرار گاز می باشد. این امر باعث شد با افزایش درصد uhmwpe، در دماهای پایین چگالی نسبی و اندازه سلولی نرمالیزه شده افزایش یافته و چگالی سلولی و تنش در کرنش 10% نرمالیزه شده کاهش یابد. این در حالی است که در دماهای بالاتر فوم کردن روند عکس مشاهده گردید. همچنین با افزایش چگالی نسبی، هدایت حرارتی فوم های دارای 5% uhmwpe افزایش یافت. تحلیل s/n انجام یافته بر روی نتایج بدست آمده نشان داد که دمای فوم کردن پارامتر اصلی کنترل کننده خواص فوم-های تولیدی می باشد.