نام پژوهشگر: احمدرضا شفیعی زادگان اصفهانی

ارزیابی تاثیر خواص جریان شناختی آمیزه استاندارد پلی اتیلن بر صافی سطح سیم های تولید شده در فرآیند اکستروژن سریع
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1393
  فاطمه جعفریان فینی   احمدرضا شفیعی زادگان اصفهانی

در فرآیندپذیری پلیمرها از جمله پوشش دهی سیم ها و کابل ها، به¬دلیل خاصیت ویسکوالاستیک پلیمر، افزایش سرعت تولید با محدودیت روبرو است. با افزایش سرعت تولید سطح محصول شروع به زبر شدن کرده و محصول کیفیت خود را از دست می دهد. انواع پلی اتیلن از رده تزریق، فیلم و اکستروژن به¬وفور در دسترس است اما متاسفانه پلی اتیلن عایق کابل های مخابراتی که بتواند در سرعت های بالای تولید سطح صافی داشته باشد در ایران تولید نمی شود. در این پژوهش سعی شده تا از طریق اختلاط مذاب پلی اتیلن های موجود و در دسترس آمیزه¬ای برای عایق کابل های مخابراتی فراهم شود که در سرعت¬های بالای تولید سطح صافی داشته باشد. پلی اتیلن¬های مورد استفاده در این مطالعه شامل ex3 یک پلی اتیلن سنگین با وزن مولکولی بالا از رده تزریق، hd5218 یک پلی اتیلن سنگین با وزن مولکولی پایین، ll0209 یک پلی اتیلن سبک خطی دارای شاخه¬های جانبی کوتاه و lh0075 یک پلی اتیلن سبک دارای شاخه¬های جانبی بلند، است. از این پلی اتیلن ها سه آمیزه با ترکیب درصد مناسب با استفاده از اکسترودر دو مارپیچ در دمای ?c 220-175 و سرعت rpm 100 تهیه شده است. آمیزه ای شامل (48%)hd5218 + (52%)ex3، آمیزه¬ی دوم با (30%)lh0075 + (35%)hd5218 + (35%)ex3 و نمونه¬ای شامل (30%)ll0209 + (35%)hd5218 + (35%)ex3 است. همچنین پلی اتیلن he3366 که در راکتور و توسط کاتالیست تولید و به عنوان عایق کابل های مخابراتی استفاده می شود و در سرعت های بالای تولید سطح صافی ایجاد می کند، از شرکت بریالیز تهیه شده و به¬عنوان نمونه¬ی مرجع برای مقایسه با آمیزه های تولیدی مورد استفاده قرار گرفته است. آزمایش های رئولوژی با استفاده از رئومتر صفحات موازی در دمای ?c 190و محدوده فرکانس rad/s 600- 0/01 برای پلی اتیلن های خام و آمیزه¬های تولید شده صورت گرفت. رفتار فرآیند پذیری آمیزه¬ها، نمونه¬ی مرجع و نمونه¬ی ex3 با استفاده از ویسکومتر مویینه در دمای ?c 190 و با استفاده از یک حدیده با قطر cm 0/0749 و طول cm 2/5629 بررسی شد. در آزمون ویسکومتر مویینه در شرایط پایا ، نمونه جمع آوری شد سپس با استفاده از میکروسکوپ نوری دو چشمی با بزرگنمایی 25 برابر از نمونه¬ها عکس برداری شد تا از نظر صافی یا زبری سطح بررسی شوند. همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی لازم برای عایق کابل¬های مخابراتی مطابق با استاندارد 1248astm d- مانند دانسیته، شاخص جریان مذاب، استحکام کششی، پایداری حرارتی، مقاومت در برابر رشد ترک های محیطی، ثابت دی الکتریک و ضریب پراکندگی برای آمیزه ها اندازه گیری شد. نتایج آزمون رئولوژی نشان داد که آمیزه ها تقریبا رفتار رئولوژی برشی یکسانی دارند و تفاوت پارامترهای رئولوژیک آمیزه ها با نمونه ی مرجع بسیار کم است. مقایسه ی رفتار فرآیند پذیری آمیزه ها نشان داد نمونه¬ی شامل (30%)ll0209 + (35%)hd5218 + (35%)ex3 به¬دلیل توزیع وزن مولکولی پهن و حضور شاخه¬های جانبی کوتاه دارای بهترین رفتار فرآیند پذیری از نظر صافی سطح در مقایسه با سایر آمیزه¬ها می¬باشد. همچنین این آمیزه خواص استاندارد 1248astm d- را با موفقیت می¬گذراند. اعتبار نتایج آزمایشگاهی در مقیاس صنعتی با استفاده از این آمیزه در خط تولید پوشش سیم با سرعت تولید m/min 400 مورد بررسی قرار گرفت و در این سرعت تولید سطح صافی به¬دست آمد.