نام پژوهشگر: روح‌الله باقری

مطالعه تجربی انتقال حرارت جابجایی نانوسیالات غیرنیوتنی درلوله مدور با اعمال شرایط مرزی متفاوت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1388
  محمد حجت   روح الله باقری

دراین تحقیق رفتار رئولوژیکی و حرارتی نانوسیالات با سیال پایه غیرنیوتنی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته اند. از محلول 0/5 درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز (cmc) درآب بدون یون به عنوان سیال پایه استفاده شده و نانوذراتγ -al2o3، cuo وtio2 برای تهیه نانوسیال به کار رفته اند. رفتار رئولوژیکی سیال پایه و نانوسیالاتγ -al2o3 در محدوده غلظت 1/5- 0/1 درصد حجمی و نانوسیالات cuo وtio2 در محدوده غلظت 4/0- 0/1 درصد حجمی و در بازه دمایی °c 50- 5 توسط یک رئومتر استوانه ای چرخشی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهند سیال پایه و نانوسیالات در تمام غلظت ها و در محدوده دمای مورد آزمایش رفتار غیرنیوتنی شبه پلاستیک بروز می دهند. شاخص رفتار جریان نانوسیالات از سیال پایه کوچک تر است و با افزایش غلظت نانوذره کوچک تر می شود و در یک غلظت معین با افزایش دما افزایش می یابد. شاخص سازگاری نانوسیالات از سیال پایه بزرگ تر است و با افزایش دما کاهش پیدا می کند.ضریب هدایت حرارتی سیال پایه و نانوسیالات نیز در همان محدوده های ذکر شده غلظت و دما اندازه گیری شده اند. ضریب هدایت حرارتی نانوسیالات تا غلظت 1/5درصد حجمی افزایش قابل ملاحظه ای نشان نمی دهد. اما ضرایب هدایت حرارتی نانوسیالات cuo وtio2 در غلظت های 3 و 4 درصد حجمی نسبت به سیال پایه افزایش بسیار زیادی نشان می دهند. ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط سیال پایه و نانوسیالات با غلظت های 1/5- 0/1 درصد حجمی درون لوله مدور مستقیم افقی با اعمال دو شرط مرزی دمای ثابت و شار حرارتی ثابت در دیواره در هر دو رژیم جریان آرام و درهم اندازه گیری شده اند. در همه موارد ضریب انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیال پایه افزایش قابل ملاحظه ای نشان می دهد. ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیالات تابع عدد پکلت و غلظت نانوذره بوده و با افزایش هردو، افزایش پیدا می کند. افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیال پایه با افزایش غلظت نانوذره افزایش پیدا می کند. دلایل افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیالات به طور مفصل مورد بحث قرار گرفته اند. در حالت شرط مرزی دمای ثابت دیواره افزایش ضریب انتقال حرارت جریان درهم از جریان آرام بزرگ تر است، اما در حالت شرط مرزی شار حرارتی ثابت تفاوت قابل ملاحظه ای مشاهده نمی شود. در یک عدد پکلت معین ضریب انتقال حرارت (و عدد ناسلت) نسبی نانوسیالات با افزایش غلظت نانوذره افزایش پیدا می کند، ولی در یک غلظت مشخص تابع عدد پکلت نیست، یعنی با افزایش عدد پکلت ضریب انتقال حرارت سیال پایه و نانوسیالات با یک نسبت افزایش می یابند. افزودن نانوذره به سیال پایه موجب افزایش ضریب انتقال حرارت محلی آن می شود و این افزایش با زیاد شدن غلظت نانوذره افزایش می یابد. نتایج مربوط به ضرایب انتقال حرارت محلی نشان دهنده افزایش طول ورودی نانوسیالات در مقایسه با سیال پایه می باشند. با انطباق معادله بر داده های حاصل از این تحقیق دو معادله تجربی برای پیش بینی ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیالات در جریان درهم با دو شرط مرزی متفاوت ارایه گردید

تهیه و مطالعه ویژگی های ترموپلاستیک الاستومر بر پایه پلی اتیلن سبک و پودر تایر آسیابی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1389
  مجیدا اکرمی   محمود معصومی

در این پژوهش به تهیه و مطالعه ویژگی های ترموپلاستیک الاستومر بر پایه پلی اتیلن سبک و پودر تایر آسیابی پرداخته شده است. با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی، به بررسی متغییرهای مختلف همچون نوع ومقدار سازگارکننده، نوع و مقدار پودر تایر و مقدار عامل ایجاد پیوند پرداخته شده است. از کوپلیمر اتیلن وینیل استات پیوند زده شده با مالئیک انیدرید (ma) وسه نوع مختلف از این کوپلیمر با مقادیر متفاوت وینیل استات ، به عنوان سازگار کننده در ترکیب ترموپلاستیک الاستومر استفاده شده است. همچنین از آغشته سازی سطح پودرهای تایر با دی کیومیل پراکسید به عنوان عامل ایجاد پیوند، استفاده گردید. تأثیر سازگارکننده های مورد نظر و دی کیومیل پراکسید بر خواص رئولوژیکی، فیزیکی، مکانیکی و ریخت شناسی نمونه ها مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفت. خواص رئولوژیکی و ریخت شناسی به ترتیب با استفاده از تغییرات گشتاور با زمان در مخلوط کن داخلی و تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی بررسی شدند. استحکام شکست، مدول یانگ، کرنش شکست و استحکام پارگی به عنوان خواص مکانیکی، و مقاومت سایشی و سختی به عنوان خواص فیزیکی آمیزه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهندکه با افزایش میزان گروه های وینیل استات در سازگارکننده، کرنش شکست نمونه ها حدود 20% مقدار اولیه افزایش می یابد. با افزایش مقدار سازگارکننده، استحکام شکست ثابت و تغییری حدود 116درصدی در کرنش شکست مشاهده گردید. با افزایش مقدار پودر تایر، تمامی خواص بجز کرنش شکست، کاهش قابل توجه نشان می دهند. عدم تغییر در مدول یانگ و افزایش کرنش و استحکام شکست با افزایش مقدار پراکسید، به مقدار 136% و 44% مقدار اولیه، نشان از چقرمگی قابل ملاحظه در آمیزه دارد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی تغییر سازوکار شکست از حالت ترک زایی به حفره زایی را در نمونه های حاوی سازگارکننده و پراکسید نشان می دهد. استفاده هم زمان از سازگارکننده و پراکسید اثر هم افزایی در سازگارسازی نمونه ها را تایید می کند.

ساخت و مشخصه یابی تریبولوژیکی و ریزساختاری پوشش های نانوکامپوزیتی پلیمری پلی(اتر اتر کتون)/سیلیکا بر سطح فولاد ساده کربنی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1389
  مهدی هدایتی   مسعود پنجه پور

در این پژوهش، ساخت و مشخصه یابی ریزساختاری و تریبولوژیکی پوشش های نانوکامپوزیتی پلیمری پلی اتراترکتون (peek)/سیلیکا مورد بررسی قرار گرفته شد. بدین منظور، پوشش های نیمه بلوری و آمورف peek و نانوکامپوزیتیpeek/10 vol% sio2 توسط روش پاشش الکترواستاتیکی پودر بر روی زیرلایه هایی از فولاد ساده کربنی (st37) ایجاد شدند. پودر نانوکامپوزیت مورد نظر به روش آسیاب کاری گلوله ای پر انرژی ساخته شد. قبل از فرایند آسیاب کاری، به منظور کاهش میزان آگلومره شدن نانوذرات سیلیکا و بهبود درجه ی توزیع و پخش آنها در زمینه، و همچنین افزایـش استحکــام فصـل مشترک آنـها با زمـینه ی پلیمــری، نانـوذرات سیلیکـای اولیـه توسط عامـل پیـوند سیلانــی "3- گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان"، (gptms)، اصلاح سطح شدند. ارزیابی اصلاح سطح نانوذرات توسط طیف نگاری مادون قرمز با تبدیل فوریه (ftir)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و سنجش میزان عبور نور (lt) انجام شد. تغـییرات مرفولوژیکـی، ساختار کـریستالی، تغییرات توزیع اندازه ذرات و رفتار حرارتی نانوکامپـوزیت حاصـله حین آسیاب کاری به ترتیب توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، تفرق اشعه x (xrd)، آنالیزگر لیزری اندازه ذرات و آنالیز حرارتی دیفرانسیلی (dsc) مورد بررسی قرار گرفتند. پارامترهای پاشش الکترواستاتیکی و نیز دما و زمان ذوب برای دستیابی به پوشش های بهینه تعیین شدند. پوشش ها از نظر کیفیت سطحی و سطح مقطع، ساختار بلوری، توزیع نانوذرات در زمینه و ساختار ملکولی، به ترتیب توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی/ عبوری (sem/tem)، xrd و طیف نگاری مادون قرمز با تبدیل فوریه (ftir) ارزیابی شدند. سختی پوشش ها و استحکام چسبندگی آنها به زیرلایه، به ترتیب، توسط آزمون های میکروسختی ویکرز و استحکام چسبندگی pull-off بررسی شدند. رفتار تریبولوژیکی پوشش ها نیز توسط آزمون سایش پین روی دیسک مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که سختی پوشش های نیمه بلوری peek خالص نسبت به آمورف بیشتر ولی استحکام چسبندگی آنها کمتر است. با این وجود، سختی و استحکام چسبندگی پوشش های نانوکامپوزیتی تقویت شده با نانوذرات اصلاح سطح شده، به طور قابل توجهی نسبت به پوشش های peek خالص بهبود و حساسیت آنها به بلورینه یا آمورف بودن پوشش ها تا حد زیادی کاهش یافتند. اما، پوشش های نانوکامپوزیتی پرشده با نانوذرات اصلاح سطح نشده، چسبندگی ضعیف تری را نسبت به پوشش های خالص نشان دادند. همچنین، پوشش های peek خالص نیمه بلوری رفتار سایشی- اصطکاکی بهتری را نسبت به پوشش-های آمورف داشتند. حضور نانوذرات سیلیکای اصلاح سطح شده باعث افزایش ضریب اصطکاک ولی بهبود روند کاهش وزن آنها شد. اما در مورد نانوذرات اصلاح سطح نشده، حضور آنها سبب تضعیف شدید رفتار تریبولوژیکی پوشش ها شد. با توجه به مشاهدات sem سطوح سایش و نمودارهای ضریب اصطکاک و کاهش وزن، مکانیزم های سایش چسبان، خراشان خیش ریز و خستگی سطحی برای پوشش های peek آمورف و مکانیزم های چسبان و تا حدودی خراشان خیش ریز برای پوشش نیمه بلوری تعیین شدند. در مورد پوشش های نانوکامپوزیتی اصلاح سطح شده، مکانیزم خراشان سه جسمی و چسبان (ولی با شدت کمتر نسبت به پوشش های خالص) دیده شد.

بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری در جریانهای آرام و آشفته توسط نانوسیالات با سیالات پایه نیوتنی و غیر نیوتنی در کانال غیر مدور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1390
  محمد نصیری   روح الله باقری

موضوع این پایان نامه بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری در کانالهای غیر مدور با مقطع حلقوی و مربعی می باشد. هدف از این تحقیق تولید اطلاعات تجربی، تعیین پارامترهای اثر گذار در عملکرد حرارتی نانوسیال و بررسی تغییرات نسبی ضریب انتقال حرارت جابجایی اجباری و عدد ناسلت برای نانوسیال نسبت به سیال پایه در درون کانالهای غیر مدور است. برای بررسی موضوع مذکور نانوسیالات نیوتنی با سیال پایه آب و اتیلن گلایکول و نانوسیالات غیرنیوتنی با سیال پایه محلول 5/0% از کربوکسی متیل سلولز با استفاده از نانوذرات اکسید آلومینیم و دی اکسید تیتانیوم مورد آزمایش قرار گرفتند. نانوسیالهای مورد نیاز این تحقیق با استفاده از روش دو مرحله ای تهیه گردیده و آزمایشها در شرط مرزی دمای ثابت دیواره کانال و با رژیم های جریانی آرام و آشفته صورت گرفته است. غلظتهای مورد استفاده از نانوذرات در نانوسیالها از 1/0 تا 5/1 درصد حجمی می باشند. خواص ترموفیزیکی مورد نیاز در این تحقیق برای نانوسیالات با سیال پایه نیوتنی از روابط موجود در مقالات محاسبه و برای نانوسیالات با سیال پایه غیر نیوتنی از داده های تجربی منتشر شده تامین شده است. سیال پایه غیر نیوتنی مورد استفاده در این تحقیق رفتار شبه پلاستیک داشته و شاخص جریان برای آن کمتر از واحد می باشد. این شاخص برای نانوسیال نسبت به سیال پایه کوچکتر بوده و با افزایش غلظت نانوذرات کاهش نیز می یابد. همچنین مقدار این شاخص با افزایش دما افزایش پیدا می کند. شاخص سازگاری سیال غیر نیوتنی این تحقیق با افزایش غلظت نانوذرات افزایش یافته و با افزایش دما کاهش می یابد. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که نانوسیالات با سیال پایه نیوتنی و نیز با سیال پایه غیر نیوتنی در کانالهای غیر مدور عملکرد حرارتی بهتری نسبت به سیال پایه از خود نشان می دهند. برای هر دو نوع نانوسیال مذکور ضریب انتقال حرارت جابجایی اجباری و عدد ناسلت نسبت به سیال پایه افزایش پیدا کرده و این افزایش نسبی با افزایش غلظت نانوذرات بیشتر نیز می گردد. مقایسه این نتایج نشان می دهد نانوسیالهای حاوی نانوذرات اکسید آلومینیم دارای عملکرد حرارتی بهتری نسبت به نانوسیالهای حاوی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در هر دو رژیم جریانی آرام و آشفته و نیز در هر دو کانال مربعی و حلقوی می باشد. این موضوع برای هر دو نوع نانوسیال صادق است. همچنین نانوسیالات با سیال پایه نیوتنی در مقایسه با نانوسیالات دارای سیال پایه غیر نیوتنی در هر دو کانال عملکرد حرارتی بهتری دارد. مقایسه عملکرد نانوسیالها در کانالهای حلقوی و مربعی نیز نشان می دهد که برای جریانهای آرام و آشفته افزایش نسبی بیشتری برای ضریب انتقال حرارت جابجایی اجباری و عدد ناسلت در کانال مربعی مشاهده می گردد. این مقایسه نشان می دهد که اثر افزودن نانوذرات در بهبود عملکرد حرارتی نانوسیال در رژیم جریان آرام بیشتر از تاثیر آن در رژیم جریان آشفته است. نوع سیال پایه نیز بر عملکرد حرارتی نانوسیال موثر بوده بگونه ای که با افزایش ویسکوزیته سیال پایه افزایش نسبی ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت کاهش می یابد در حالیکه با افزایش هدایت حرارتی سیال پایه شاهد افزایش بیشتر مشخصه های حرارتی مذکور هستیم. یافته ها نشان دهنده این مطلب است که بیشتر بودن هدایت حرارتی نانوذرات می تواند تاثیر بیشتری در افزایش نسبی ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت داشته باشد. ضمن اینکه کاهش اندازه نانوذرات نیز اثر مشابهی را از خود نشان می دهد. در این تحقیق بر اساس نتایج تجربی حاصل شده معادلاتی برای تخمین عدد ناسلت نانوسیال در کانال حلقوی و مربعی ارائه گردیده است. این معادلات برای جریانهای آرام و آشفته نانوسیال با سیال پایه نیوتنی و جریان آرام نانوسیال با سیال پایه غیر نیوتنی ارائه شده اند.

قابلیت ترمیم کنندگی خاصیت فوق آب گریزی پوشش پلیمری حاوی میکروکپسول با ایجاد نانو زبری ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مواد 1391
  محمد عابدینی   کیوان رییسی

در این پژوهش، با استفاده از میکروکپسول های حاوی هیدروکسید کلسیم و استئارات پتاسیم، ضمن ایجاد سطح آب گریز، امکان ترمیم خودبه خودی نانوساختارهای سطحی فراهم شد؛ به نحوی که پس از ایجاد خراش و تخریب میکروکپسول های حاوی عامل آب گریزی، نانوسوزن های استئارات کلسیم مجددا تشکیل شوند و آب گریزی پوشش حفظ شود. پوسته میکروکپسول های حاوی هیدروکسید کلسیم از جنس پلی متیل متاکریلات- اتیل سلولز و متخلخل است که اجازه نفوذ عامل کلسیمی را به بیرون می دهد و میکروکپسول دربرگیرنده عامل استئاراتی، نیز بایست پوسته با مقاومت به خراش کمی داشته باشد تا در معرض میکروترک شکسته شده و محتوی خود را آزاد نماید. پوسته اوره-فرمالدئیدی به علت مقاومت به خراش و استحکام و پایداری شیمیایی مناسب، بیشترین کاردهی و کاربرد را در کپسوله کردن عوامل ترمیمی روغنی به خود اختصاص داده است. لذا در این پژوهش نیز میکروکپسوله-کردن محلول آبی استئارات پتاسیم با پوسته اوره-فرمالدئیدی مطالعه شد. ولی ازآن جهت که روش متداول میکروکپسوله کردن عوامل ترمیمی در پوسته اوره-فرمالدئیدی تنها برای عوامل روغنی امکان پذیر است، در تحقیق حاضر ضمن معرفی روشی جدید برای اولین بار فاز آبی استئارات پتاسیم امکان کپسوله کردن در پوسته اوره-فرمالدئیدی ایجاد شد؛ که این اتفاق خود باب جدیدی را در ایجاد و توسعه پوشش های خود ترمیم شونده و پوشش های آب گریز می گشاید. با توزیع میکروکپسول های سنتزی در زمینه اپوکسی، به دو روش اسپین کوتینگ و غوطه وری روی زیرلایه فولاد ساده کربنی پوشش پلیمری آب گریز خودترمیم شونده ایجاد شد. زاویه تماس پوشش قبل از ابجاد خراش و پس از ترمیم آن، به ترتیب ? 157 و ? 133 اندازه گیری شد که موید فوق آب گریزی اولیه و احیای نسبی آب گریزی پس از تخریب سطحی است. آزمون خوردگی به روش پلاریزاسیون تافل، مشخص کرد اعمال پوشش بر زیرلایه فولاد ساده کربنی مقاومت به خوردگی را تا دویست برابر بهبود داده است. بررسی های ماکروسکوپی پوشش کامپوزیتی پس ازآزمون مه نمکی، ترمیم منطقه خراش را تائید نمود و تحلیل مکانیزم خوردگی و حفاظت پوشش، بر مبنای طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و بر اساس مدل های آب گریزی انجام شد.

مطالعه تجربی انتقال حرارت جابجائی آزاد در نانوسیال غیر نیوتنی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  محمودرضا خدنگی ماهرود   روح الله باقری

چکیده: در این تحقیق انتقال حرارت جابجایی طبیعی برای نانوسیال با سیال پایه غیرنیوتنی در دو هندسه استوانه ای متفاوت بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در طی انجام آزمایشات دو نوع نانوسیال از توزیع مستقل نانوذرات ?-al2o3 و tio2 در محلول آبی 5/0 درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که انتقال حرارت جابجایی طبیعی در غلظت های پایین نانوذره بصورت قابل توجهی افزایش می یابد. افزایش غلظت نانوذره اثر منفی بر افزایش انتقال حرارت داشته و باعث کاهش ضریب انتقال حرارت می گردد. در واقع یک غلظت بهینه برای نانوذره وجود دارد که در آن غلظت، میزان انتقال حرارت بیشینه است. همچنین نتایج نشان می دهد که اثر توزیع نانوذره tio2 بیشتر از اثر توزیع نانوذره ?-al2o3 می باشد. ضمناً تأثیر نسبت ارتفاع به قطر استوانه بر ضریب انتقال حرارت جابجایی طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که ضریب انتقال حرارت نانوسیال با افزایش این نسبت افزایش می یابد.

تهیه کامپوزیت epdm/mwcnt با خواص مکانیکی- رئولوژیکی بهبودیافته از طریق اصلاح سیلانی پلیمر در غلظت های مختلف نانو لوله کربن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  فاطمه خادمه مولوی   قاسم نادری

در این پژوهش کامپوزیت لاستیکی بر پایه epdmتهیه شد و برای تقویت آن، نانولوله کربن چنددیواره عامل دار (عامل کربوکسیل) مورد استفاده قرار گرفت. برای غلبه بر مشکل عدم پراکنش یکنواخت نانولوله در بستر ماتریس از عامل سازگارکننده وینیل تری متوکسی سیلان استفاده شد و عمیلات پیوند زنی آن با epdm درون مخلوط کن داخلی صورت گرفت. افزایش اندک در گرانروی که توسط افزایش گشتاور دستگاه در حین عملیات اختلاط دیده شد، تاییدی بر واکنش پیوند زنی بود. در ادامه و پس از گرافت شدن سیلان به epdm و اصلاح ماتریس، پیوند کوالانسی بین گروههای سیلان گرافت شده با epdm و گروههای عاملی موجود در سطح نانولوله صورت گرفت. از مزایای این آمیزه مقاومت حرارتی و مکانیکی بالای آن است که باعث اهمیت آن در صنعت می شود. جهت پخت این کامپوزیت از یک سیستم پخت انتخابی استفاده شد و اثر غلظت نانو لوله بر خواص مذکور اندازه گیری شد. رفتار ولکانش آمیزه و همچنین خواص مکانیکی، رئولوژیکی و حرارتی این کامپوزیت از موارد مورد بررسی در این تحقیق بوده است. پس از تهیه نمونه ها آزمونهای مقایسه ای خواص فیزیکی– مکانیکی با epdm اصلاح نشده با سیلان صورت گرفت. خواص مکانیکی کامپوزیت توسط آزمون کشش تعیین شد. نتایج نشان داد که مدول، استحکام کششی وسختی آمیزه ها با افزایش phr2 نانو لوله به ترتیب 69% ، 44% و 22% افزایش یافت ولی در عوض ازدیاد طول در نقطه شکست دارای نتیجه معکوس بود و با افزایش phr2 نانو لوله حدود 30% کاهش یافت. خواص حرارتی آمیزه ها توسط آزمون تخریب حرارتی(tga) مطالعه شد. افزایش پایداری حرارتی آمیزه ها با افزودن نانولوله به ماتریس پلیمری و بهبود انتقال حرارت در بین زنجیرهای لاستیک، از نتایج آزمون حرارتی بود. پخش نانولوله ی کربنی در لاستیک epdm با روش میکروسکپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد و نتایج نشان داد که استفاده از عامل سازگارکننده وینیل سیلان و ایجاد پیوند کوالانسی بین epdm اصلاح شده با سیلان وگروه عاملی موجود در سطح نانو لوله سبب دستیابی به پخش یکنواخت و همگن نانو لوله ها در ماتریس پلیمری شد. منحنی های پخت آمیزه ها از جمله نتایج جالبی بودند که در این پژوهش به آن ها پرداخته شد. افزایش گشتاور آمیزه های لاستیکی در اثر افزودن نانولوله ی کربنی به ماتریس، کاهش زمان برشتگی (scorch time) به دلیل انتقال حرارت بالای نانولوله با ماتریس و افزایش پایداری حرارتی آمیزه از نتایج این بررسی بود. برای بررسی رفتار دینامیکی- مکانیکی آمیزه ها از آزمون تجزیه ی دینامیکی مکانیکی حرارتی(dmta) استفاده شد. افزایش مدول ذخیره و مدول اتلافی وکاهش فاکتور اتلاف از دیگر نتایج بدست آمده در این پروژه بود که حاکی از ایجاد برهم کنش قوی بین نانو لوله کربنی و ماتریس epdm می باشد.

تهیه ذرات هسته-پوسته کربنات کلسیم/کوپلیمر (بوتیل آکریلات-متیل متاکریلات) و اثر آنها بر روی خواص مکانیکی کامپوزیت های pvc
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  سید حمید سجادی جزی   روح الله باقری

pvc از استحکام بالا، مقاومت شیمیایی و خوردگی و قیمت پائین پار دارد، اما استحکام ضربه پذیری آن پائین است که باعث محدودیت کاربرد آن در بعضی از حوزه ها می گردد. از اینرو هدف اصلی این تحقیق ارتقاء ضربه پذیری pvc از طریق بهبود برهم کنش سطح مشترک بین ذرات پرکننده و ماتریس بوده بدون آنکه سایر خواص مکانیکی افت نماید. در ابتدای این تحقیق به بررسی تاثیر روش اضافه نمودن نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح شده و اصلاح نشده بر پراکندگی این ذرات در ماتریس pvc و خواص مکانیکی آن پرداخته شده است. بررسی ها نشان داد که اختلاط مستقیم خشک نسبت به افزایش نانوذرات در نقطه ذوب پراکندگی بهتری از نانو ذرات کربنات کلسیم در ماتریس pvc نتیجه می دهد. خواص مکانیکی نشان دادند که روش اختلاط مستقیم خشک خواص مکانیکی بهتر از حالت افزایش نانو ذرات در نقطه ذوب را به همراه دارد. در بخش بعدی این تحقیق به بررسی تاثیر تغییر نسبت وزنی پرکننده با اندازه میکرو به نانو ذرات کربنات کلسیم اصلاح شده پرداخته شد. کربنات کلسیم با استفاده از عوامل اصلاح سطحی 3-مرکاپتوپروپیل تری متوکسی سیلان و پلی متیل هیدروژن سیلوکسان اصلاح گردیدند. خواص مکانیکی نشان داد که در نسبت جرمی ذرات کربنات کلسیم با اندازه میکرو به نانو 9 به 6 بهترین خواص مکانیکی حاصل می گردد. در ادامه این تحقیق سنتز ذرات هسته-پوسته که هسته آنها کربنات کلسیم اصلاح شده و پوسته کوپلیمری از بوتیل آکریلات و متیل متاکریلات بوده و از طریق فرآیند بسپارش امولسیونی تشکیل شدند مورد بررسی قرارگرفتند. آنالیزهای نمونه های تهیه شده نشان داد که پیوند مستحکمی بین هسته و پوسته ایجاد شده است که حتی بعد از استخراج با سوکسله توسط استون این پیوندها از بین نمی روند. در بخش بعدی کامپوزیت های هسته-پوسته pvc که در آنها نسبت های مولی تکپارهای بوتیل آکریلات و متیل متاکریلات تغییر می نمودند مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمون استحکام ضربه ای نشان دادند که کامپوزیت های pvc که با ذرات میکرو هسته-پوسته تهیه شده بودند تا سه برابر و نمونه های تهیه شده با نانوذرات هسته-پوسته تا هجده برابر افزایش این خاصیت را نسبت به pvc بدون پرکننده نشان می دادند و کامپوزیت های سوپر چقرمه شده ای حاصل می گردید. افزایش طول تا نقطه پارگی تمامی نمونه های هسته-پوسته pvc نسبت به pvc بدون پرکننده افزایش نشان داده و استحکام کششی این نمونه ها در مقایسه با pvc بدون پرکننده تغییرات خیلی ناچیزی را به همراه داشته اند. تصاویر sem سطح شکست ضربه ای کامپوزیت های هسته-پوسته نشان می داد نمونه های دارای نسبت های مولی پائینی از تکپار های بوتیل آکریلات به متیل متاکریلات دارای سطحی نسبتاً صاف و بدون ویژگی خاصی بودند ولی نمونه های با نسبت های مولی بالا ساختاری شبیه به کندوی زنبور عسل را نشان می دادند.

سنتز و خواص رزینهای اکریلیک حاوی نانو ذرات سیلیکاتی اصلاح شده مورد استفاده در صنایع رنگ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  مهدی لقایی   روح الله باقری

بدلیل نیروی ضعیفی که توده های خاک رس (سیلیکاتهای لایه ای) را کنار هم نگه داشته است، شیمی جایگیری بین لایه ای آنها مدتهاست که مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این طرح ساخت نانوکامپوزیتهای ترموپلاست اکریلیک سیلیکاتی لایه ای با استفاده از سیلیکاتهای لایه ای اصلاح شده مونت موریلونیت (o-mmt) و بررسی اثر حضور نانوذرات بر خواص رزین و رنگ نهایی است. جایگیری بین لایه ای نانوذرات o-mmt در رزین اکریلیک ترموپلاست حلالی به روش پلیمر شدن در جا انجام شد. فاصله ی بین لایه ای نانوذرات از 42/2 نانومتر به 5/3 نانومتر افزایش یافت. حضور نانوذرات در ماتریس پلیمری سبب افزایش tg، گرانروی نهایی و کاهش درصد جامد نهایی گردید. مقاومت سایشی رنگ حاصل از نمونه ها در حضور 2 درصد وزنی o-mmt بیش از 200 درصد در مقایسه با نمونه های شاهد افزایش یافت. نانوذرات تأثیری بر چسبندگی رزین و رنگ حاصل از آن نداشتند ولی مقاومت در برابر آب و بنزین نمونه های حاوی نانوذرات افزایش یافت. با افزایش استایرن در فرمولاسیون به جای درصدی از متیل متااکریلیت گرانروی محصول کاهش پیدا کرد و در محدوده ی نمونه شاهد تجاری قرار گرفت.

تولید نانوکامپوزیت های مقاوم در برابر اشتعال و حرارت بر پایه کوپلیمر اتیلن وینیل استات (eva)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1388
  لیلا احمدخان بیگی   روح الله باقری

اشتعال پذیری پلی (اتیلن-کو-وینیل استات) (eva)، پلی اتیلن سبک (ldpe) و آمیزه های آنها مشکلی است که کاربرد آنها را در صنعت سیم و کابل به عنوان عایق و روکش محدود می کند. هیدروکسید منیزیم (mdh) یک کندسوزکننده غیرسمی است که افزودن آن در مقادیر زیاد سبب افت خواص مکانیکی و فرآیندی کامپوزیت نهایی می شود. در این تحقیق به منظور بهبود خواص مقاومت در برابر اشتعال و پایداری حرارتی کامپوزیت eva/ldpe/mdh، ضمن حفظ خواص مکانیکی آن، از دو مونت مویلونیت اصلاح شده با مواد آلی (ommt) با قطبیت سطح و فاصله بسل متفاوت استفاده شد. نمونه ها با استفاده از اکسترودر دوپیچه و در دو سطح کلی افزودنی (mdh+ommt) %55 و %60 وزنی تهیه شدند. نتایج نشان داد که در نمونه های حاوی %55 افزودنی، جایگزینی حتی %2 از mdh با ommt منجر به بهبود قابل توجهی در خواص مقاومت در برابر اشتعال و پایداری حرارتی و نیز استحکام کششی می شود به طوری که نسبت به نمونه عاری از ذرات نانو مقدار شاخص اکسیژن حدی (loi) حدود %16 افزایش یافته و در آزمون سوختن عمودی (ul-94v) چکه کردن نمونه قطع می شود، ضمن آنکه پیک تخریب نمونه در نمودار مشتق تجزیه گرماوزن سنجی (dtg) به میزان ?c50 به دماهای بالاتر منتقل شده و استحکام کششی حدود %30 افزایش می یابد. بهترین خواص مکانیکی و مقاومت در برابر اشتعال در مورد نمونه دارای ماتریس eva، 53% هیدروکسید منیزیم و %2 مونت-موریلونیت قطبی به دست آمد. شایان ذکر است با توجه به نتایج آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) ساختار این نمونه بین لایه ای-ورقه ای تشخیص داده شد. در نمونه های حاوی 5% مونت موریلونیت به علت عدم دستیابی به اختلاط مناسب خواص مکانیکی مطلوبی حاصل نشد. بعلاوه مشاهده شد ommt دارای اصلاح کننده سطحی غیرقطبی و فاصله بسل بیشتر منجر به ازدیاد طول و پایداری حرارتی بیشتر اما استحکام کششی و ویسکوزیته کمتر شد. جالب آنکه هر یک از این نانوذرات منجر به ساختار بین لایه ای شدند، درحالی که استفاده همزمان از هر دو ommt (به نسبت تقریباً برابر با نسبت eva به pe) منجر به دستیابی به ساختار بین لایه ای-ورقه ای با خواص مکانیکی، حرارتی و اشتعال پذیری بینابین شد. در خواص مقاومت در برابر اشتعال با استفاده از دو آزمون loi و ul-94v تغییری در نتایج با تغییر نوع ommt مشاهده نشد. جایگزینی %5 و %10 از ldpe با pegma و ppgma در نانوکامپوزیت، به دلیل افزایش برهم کنش بین اجزای کامپوزیت منجر به افزایش شدید ویسکوزیته، افزایش استحکام کششی به میزان 30% و کاهش انعطاف پذیری به میزان 50% شد.

بررسی خواص مکانیکی ، فیزیکی و مدلسازی کامپوزیتهای پارچه ای جهت مصارف ارتوپدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی نساجی 1386
  امیر الهی دوست   محمد شیخ زاده

در این تحقیق در گام اول ویژگیهای لازم جهت قالب های کامپوزیتی پارچه ای که برای ثابت سازی عضو آسیب دیده مصرف می شوند، بررسی شده است. در گام بعد، ویژگیهای قالب های استفاده شده تاکنون، ارزیابی شده، پس از آن با ارایه یک نوع بافت جدید و استفاده از نخ های تکسچره، کامپوزیتهای پارچه ای تولید شده که دارای خواص مناسب بوده و نسبت به نمونه های پیشین، دارای بافتی ساده تر و قیمت تمام شده کمتر می باشد. در مرحله بعد ویژگیهای مواد به کار برده شده و نیز ویژگیهای ساختاری قالب تولید شده، با انجام آزمایش های مکانیکی بررسی شد. ویزگیهای ذاتی نظیر خواص کششی و خمشی و ویژگیهای ساختاری مانند استحکام فشاری در حالت سیلندری قالب، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از نخ های تکسچره در مقایسه با نخ های فلت، باعث می شود پارچه مقدار بیشتری رزین در خود جای دهد که این امر موجب افزایش استحکام فشاری کامپوزیت در حالت سیلندری می شود. بعلاوه با استفاده از نخ های تکسچره مدول کششی پارچه کاهش می یابد. لازم به ذکر است که ویژگیهای یک نوع قالب با نام تجاری نموآ برای مقایسه با ویژگیهای قالب های تولید شده در نظر گرفته شد. این قالب یکی از محصولات تجاری معتبر می باشد. در مقایسه نمونه های تولید شده، نمونه شماره 5 با تار و پود تکسچره و نمره پود 1500 دنیر به عنوان بهترین نمونه از نظر خواص مکانیکی و فیزیکی معرفی شده که ویژگیهای آن بسیار مشابه نمونه تجاری نموآ می باشد.

تهیه و مشخصه یابی فیلم کامپوزیت های زیست تخریب پذیر بر پایه پلی وینیل الکل/نشاسته تقویت شده با نانوالیاف سلولزی خاک اره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  محسن صادقی شاپورآبادی   طیبه بهزاد

استفاده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر به جای پلیمرهای مصنوعی در تولید کامپوزیت ها روز به روز در حال گسترش است. نشاسته به عنوان ماده ای ارزان یکی از پرکاربردترین زیست پلیمرها در تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر می باشد ولی معایبی مانند استحکام کششی پایین و وابستگی شدید خواص به رطوبت دارد که برای بهبود این مشکلات نشاسته را توسط راهکارهای متفاوتی از جمله استفاده از پلیمرهای دیگر و یا پرکننده هایی با خواص بهتر می توان اصلاح کرد. پلی وینیل الکل (pva) ماده ای با خواص فیزیکی و ظاهری مناسب بوده و یکی از گزینه های مطلوب می باشد. در این مطالعه هدف تهیه و مشخصه یابی بیونانوکامپوزیت بر پایه نشاسته/پلی وینیل الکل، تقویت شده با نانوالیاف سلولزی استخراج شده از خاک اره می باشد. در این پژوهش در مرحله اول استخراج نانو الیاف سلولزی از خاک اره حاصل از چوب کبوده مورد نظر می باشد. خاک اره حاصل از چوب کبوده به دلیل منبع ارزان و بلااستفاده برای تولید نانو الیاف سلولز انتخاب و نانو الیاف سلولز به روشی شیمیایی- مکانیکی از این ماده استخراج شد. عمل آوری شیمیایی منجر به حذف مواد غیرسلولزی مانند همی سلولز، لیگنین و پکتین می-شود و عمل آوری مکانیکی الیاف را از ابعاد میکرومتر به ابعاد نانومتر تبدیل می کند. ابتدا خاک اره به مدت 6 ساعت به منظور موم زدایی توسط اتانول سوکسوله شد. در ادامه با استفاده از سفیدگری توسط آب اکسیژنه 3% وزنی مقداری از لیگنین غیرقابل حل در آب اکسیژنه حل می گردد. سپس هیدرولیز اسیدی با اسید هیدروکلریک ، عمل آوری قلیایی توسط محلول رقیق هیدروکسید سدیم و رنگ زدایی توسط کلرایت سدیم به ترتیب برای حذف همی سلولز و پکتین، لیگنین قابل حل و لیگنین غیرقابل حل انجام شد. سپس میکروالیاف به دست آمده پس از عمل آوری شیمیایی به آسیاب با دور بالا از هم جدا شده و به نانوالیاف تبدیل شدند. آنالیز ترکیب شیمیایی الیاف در مراحل مختلف به وسیله روش اصلاح شده استاندارد tappi انجام و مشخص شد که میزان سلولز از 9/49% به 1/79% افزایش یافته که نشان دهنده حذف مواد غیرسلولزی با عمل آوری شیمیایی است. توسط مشخصه یابی ftir بر روی الیاف خام اولیه و الیاف عمل آوری شیمیایی شده مشخص گردید که لیگنین و همی سلولز به مقدار مناسبی حذف گردیده و بواسطه افزایش شاخص نظم جانبی از 893/0به 201/1 مشخص گردید که درصد بلورینگی ساختار الیاف افزایش داشته است. تصویر sem نانوالیاف نشان داد که نانوالیاف به دست آمده متوسط قطری برابر با 74 نانومتر دارند. سپس نانوکامپوزیت شامل ترکیب پلی وینیل الکل ونشاسته به عنوان ماتریس، بوراکس به عنوان عامل ایجاد اتصالات عرضی و مقادیر مختلف نانوالیاف سلولز (10-3 درصد ) به عنوان پر کننده و توسط قالبگیری به روش تبخیر حلال آماده شد. در ادامه خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشانگر افزایش 24 درصدی استحکام کششی در نمونه بهینه با 5% نانوالیاف و تعیین مدول یانگ از شیب نمودار تنش-کرنش افزایش مدول از 12 به 27 مگاپاسکال با افزایش مقدار نانو الیاف را نشان داد. تصاویر sem از نمونه های کامپوزیت نشانگر پراکندگی مناسب نانو الیاف درون ماتریس پلیمری بودند. همچنین توانایی جذب آب در نانوکامپوزیت با افزودن 5% از نانو الیاف از 3/54% به 41% کاهش پیدا کرد که نشانگر کاهش تاثیر رطوبت بر خواص مکانیکی در نانوکامپوزیت است. آزمون میزان انحلال در آب نمونه ها نیز نشان دهنده کاهش 62 درصدی حلالیت نمونه فیلم حاوی 5 درصد نانوالیاف بود. در نهایت آزمون عبور پذیری نور با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتری اثبات کرد با افزایش درصد نانو الیاف عبوردهی نور فیلمها کاهش می یابد.

ضدمیکروب نمودن الیاف پلی(لاکتیک اسید) از طریق کوپلیمریزه شدن پیوندی مذاب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده نساجی 1392
  ابوالفضل زارع مهرجردی   محمد مرشد

الیاف پلی¬لاکتیک اسید به علت خصوصیات ویژه و برجسته¬شان همچون زیست¬سازگاری و زیست¬تخریب¬پذیری، دارای کاربردهای فراوانی در زمینه¬های گوناگون به خصوص در زمینه پزشکی می¬باشند که از آن جمله می¬توان به کاربرد آن¬ها در نخ¬ جراحی، نخ بخیه، روکش تختخواب، روپوش¬های بیمارستانی و ساخت ایمپلانت¬ها اشاره نمود. از سوی دیگر، منسوجات، محیطی مناسب برای رشد میکروارگانیزم¬ها می¬باشند بنابراین در مواردی باید بر روی منسوجات بسته به نوع کاربرد آن¬ها، تکمیل¬های ضد میکروب مناسبی انجام شود تا از رشد باکتری¬ها جلوگیری شود. بسیاری از ترکیبات ضدباکتری، زمان تأثیر طولانی دارند ولی برای بروز این خصوصیت نیاز به زمان دارند به عبارت دیگر این مواد دارای سرعت عمل پایینی می¬باشند دارا بودن ثبات شستشویی بسیار مطلوب همراه با ویژگی قابلیت شارژ و عملکرد سریع، کاربرد اِن-هالامین¬ها را به منظور ایجاد خاصیت ضدباکتری بر روی منسوجات مورد استفاده در کاربردهای پزشکی فراهم می-نماید. همچنین واکنش¬های اکستروژن واکنشی به علت مزایایی همچون عدم نیاز به حلال، جداسازی ساده محصول، کوتاه¬بودن زمان واکنش و پیوسته¬بودن فرایند در سه دهه اخیر برای اصلاح ساختار مواد پلاستیکی و به خصوص برای بهبود خواص الیاف مورد استفاده قرار گرفته¬اند. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می¬دهد که مقادیر بهینه برای داشتن بیشترین درصد پیوند در واکنش اکستروژنی مورد نظر عبارتند از: mpm 12 آغازگر بنزوئیل پروکساید، mpm 450 منومرهای آکریل¬آمید و متاکریل¬آمید، دمای ریسندگی 200 درجه سانتیگراد و سرعت ریسندگی 90 متر بر دقیقه. همچنین به منظور کاهش تأثیر عملیات تکمیلی کلرینه¬کردن بر استحکام الیاف حاصله و داشتن خواص ضدباکتری مناسب که دارای ثبات شستشویی نسبتاً بالایی نیز باشند مقدار بهینه درصد کلر در حمام به میزان %1/0 و 10=ph ودمای حمام تکمیلی در حدود 50 درجه سانتیگراد باشد. قابل ذکر است که شرایط مذکور در بالا، مربوط به شستشوهای خانگی بوده و از این رو این الیاف دارای ثبات شستشویی و ضدمیکروبی نسبتاً بالایی بوده و قابلیت شارژ مجدد را دارا می¬باشند.

بررسی اثر شرایط ساخت غشاهای پلی یورتانی بر روی خواص جداسازی گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  مهدی شهروز   مرتضی صادقی

پلی¬یورتان¬ها مانند سایر کوپلیمرهای بلوکی دستخوش جدایش فازی می¬شوند و ریخت¬شناسی ایجاد می¬کنند که در آن دو منطقه¬ی سخت و نرم ایجاد می¬شود. ریزحوزه¬های نرم به عنوان مناطق عبورپذیر و ریزحوزه¬های سخت به عنوان مناطق مقاوم در مقابل عبورپذیری عمل می¬کنند، بنابراین ریخت¬شناسی این پلیمرها می¬تواند در عبورپذیری گازها از غشا موثر باشد. در این پژوهش اثر تغییر در شرایط ساخت غشا بر ریخت-شناسی و عبورپذیری غشاهای پلی¬یورتانی مورد بررسی قرار گرفت. دو نمونه پلی¬یورتان بر پایه¬ی ایزوفوفرون دی¬ایزوسیانات/بوتان¬دی¬ال/پلی-تترامتیلن¬گلایکل (ipdi/bdo/ptmg) با درصد قطعات سخت 30 و50 به روش پیش پلیمر و به صورت توده¬ای سنتز شد. برای ساخت غشا از روش ریخته¬گری حلال استفاده شد و از دی¬متیل¬فرم¬آمید (dmf) به عنوان حلال برای انحلال نمونه¬ها استفاده گردید. سه دمای مختلف 60، 80، و 100 درجه¬ی سانتیگراد برای تبخیر حلال¬ از نمونه¬ها در نظر گرفته شد. عبورپذیری گازهای n_2، o_2، و ?ch?_4 از درون نمونه¬های تهیه شده با روش حجم ثابت مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی ریخت¬شناسی نمونه¬ها از پراش اشعه¬ی ایکس در زاویه¬ی کم (saxs) استفاده گردید و برای بررسی پیوند هیدروژنی از طیف¬سنجی مادون قرمز (atr-ftir) استفاده گردید. نتایج نشان می¬دهند که برای نمونه¬های تهیه شده از پلی¬یورتان با 30 درصد قطعه¬ی سخت افزایش دمای ریخته¬گری منجر به کاهش در میزان جدایش فازی و عبورپذیری در نمونه¬های تهیه شده می¬گردد. این پدیده به دلیل افزایش اختلاط دو فاز نرم و سخت اتفاق می¬افتد. همچنین افزایش دمای ریخته¬گری باعث افزایش سرعت خروج حلال و کاهش زمان لازم برای جدایش فازی می¬گردد. برای نمونه¬های تهیه شده از پلی¬یورتان با50 درصد قطعه¬ی سخت افزایش در دمای ریخته¬گری منجر به افزایش میزان جدایش فازی می¬شود اما عبورپذیری از یک ماکزیمم عبور می¬کند. افزایش دمای ریخته¬گری باعث افزایش تحرک قطعات سخت و نرم می¬شود و منجر می¬شود که دو قطعه راحت¬تر بتوانند در دو فاز مجزا قرار گیرند، در نتیجه جدایش فازی افزایش می¬یابد. همچنین با افزایش دما فرصت جدایش فازی برای سامانه کاهش می-یابد و باعث می¬شود تا دو فاز درگیری بیشتری یا یکدیگر داشته باشند. کاهش تحرک کلی نمونه¬های تهیه شده در دمای ? 100 نسبت به ? 80 را در تابش پس¬زمینه¬ی نمودارهای saxs نیز می¬توان مشاهده نمود. نتایج طیف سنجی مادون قرمز برای نمونه¬های ریخته¬گری شده در دماهای مختلف و با درصد قطعه¬ی سخت متفاوت، تغییر محسوسی را در پیوند هیدروژنی نشان نمی¬دهند. این پدیده می¬تواند به دلیل عدم تغییر محسوس در پیوند هیدروژنی با تغییرات ریخت¬شناسی صورت گرفته باشد.

پیوندزنی استایرین بر روی نشاسته اصلاح شده جهت تهیه بیوپلاستیک با روش اختلاط گرم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1393
  منیره شکاری   روح الله باقری

جهت تخریب پذیر کردن پلیمرهای صنعتی تا کنون تحقیقات زیادی برای استفاده از نشاسته در ساختار پلیمرهای مصنوعی صورت گرفته است. همچنین به علت خواص مکانیکی ضعیف نشاسته و خاصیت آب¬دوستی آن محققان زیادی به بررسی ترکیب نشاسته با پلیمر¬های مختلف از جمله پلی¬استایرین پرداخته¬اند. اما تفاوت معنی¬دار بین ساختار این دو ماده, عاملی برای سازگاری ضعیف آن¬ها می¬باشد. لذا برای بهبود این ناسازگاری, مطالعات مختلفی انجام شده است که می¬توان به اصلاح شیمیایی ساختار نشاسته و پلی¬استایرین و/یا اضافه نمودن یک سازگار-کننده به آلیاژ اشاره نمود. در این پژوهش کوپلیمر پیوندی استایرین- نشاسته با استفاده از یک شروع¬کننده حرارتی (بنزوئیل پر اکساید) در دستگاه مخلوط¬کن داخلی به عنوان رآکتور تهیه گردید. به منظور افزایش درصد پیوند¬زنی بین این دو پلیمر ناسازگار از مالئیک انیدرید به عنوان سازگار¬کننده استفاده شد. این سازگار کننده به روش خشک با دو شیوه یک مرحله¬ای و دو مرحله¬ای به ترکیب اضافه گردید. جهت بررسی درصد و بازدهی پیوندزنی و هوموپلیمر از دستگاه سوکسوله و حلال تولوئن جهت جداسازی بخش هوموپلیمر و سپس اسید شویی با اسید استیک و پرکلریک اسید جهت جداسازی بخش پیوند زده شده از نشاسته استفاده شد. با روش وزن¬سنجی با ترازوی با دقت g0001/0 درصد¬های پیوند¬زنی و هوموپلیمرمحاسبه گردید. در شیوه دو مرحله¬ای با استفاده از10% مالئیک انیدرید نسبت به نشاسته نهایتاً درصد پیوند-زنی15/36% و در شیوه یک مرحله¬ای در همین ترکیب درصد 25/57% پیوند¬زنی حاصل شد. برای بررسی انواع گروه¬های عاملی ایجاد شده در کوپلیمر استایرین- نشاسته اصلاح¬شده, از طیف سنجی انتقال فوریه زیر قرمز (ftir) نمونه¬ها بعد از استخراج سوکسوله استفاده گردید. پیک مشاهده شده ¬در cm-11720 مربوط به باند c=o مالئیک انیدرید و همچنین پیک¬های مشاهده¬شده در1460, 1553 و cm-13058 مربوط به گروه c-h موجود در حلقه آروماتیک پلی¬استایرین و پیک cm-11600 نیز مربوط به گروه c=c حلقه آروماتیک پلی¬استایرین می¬باشد که با توجه به خروج مونومر¬ها و هوموپلیمر¬¬های استایرین از نمونه با استفاده از استخراج سوکسوله نشانگر جانشینی موفق گروه¬های کربوکسیلیک مالئیک انیدرید روی زنجیره¬ی نشاسته و همچنین پیوند¬زنی موفق استایرین بر روی نشاسته می¬باشد. به منظور بررسی کیفی واکنش رخ داده از نمونه¬ها تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) تهیه گردید. نتایج این آزمون قبل و بعد از استخراج سوکسوله به ترتیب حاکی از احاطه شدن ذرات نشاسته توسط هوموپلیمر استایرین و قسمت¬های پیوند¬زنی شده استایرین روی نشاسته می¬باشد. همچنین نتایج این آزمون برای نمونه آلیاژ شده با پلی¬استایرین ضربه¬پذیر حاکی از احاطه مخلوط فوق با پلی¬استایرین ضربه¬پذیر به طور یکنواخت و عدم تشکیل فاز¬های ناپیوسته می¬باشد. جهت اندازه گیری پایداری حرارتی محصول بدست آمده از آزمون¬های حرارتی tga و dsc استفاده شد. نتایج tga حاکی از یک تخریب دو مرحله¬ای می¬باشد که بخش اول مربوط به نشاسته اصلاح شده بوده (°c410-320) که نسبت به نشاسته خالص افزایش یافته است و بخش دوم مربوط به پلی¬استایرین می¬باشد (°c560-410). همچنین نتایج آنالیز dsc حاکی از تخریب فاز¬های هموپلیمر استایرین و نشاسته اصلاح شده در دماهای c°3/280وc°4/263 می¬باشد. نتایج فوق نشان¬دهنده¬ی پیوند خوردن درصد قابل توجهی پلی¬استایرین بر روی نشاسته و افزایش خواص فرآیند¬پذیری نمونه¬های حاصل می¬باشد. جهت افزایش قابلیت فرآیند¬پذیری و عملیاتی¬کردن شرایط فرآیندی نمونه¬های فوق با درصد¬های محدودی پلی¬استایرین ضربه¬پذیر (hips) آلیاژ شده و جهت اندازه گیری میزان جریان پذیری محصول بدست آمده از آزمون تعیین شاخص جریان مذاب mfi استفاده شد. نتایج حاکی از افزایش جریان¬پذیری آلیاژ با افزایش درصد پلی¬استایرین ضربه پذیر می¬باشد (نهایتاً در ترکیب درصد 10% از hips در بهترین نمونه از نظر درصد پیوند¬زنی,شاخص mfi برابر g/10min33/0 حاصل شد). همچنین برای تعیین سختی نمونه¬ها از آزمون خواص فیزیکی shore d hardness استفاده شد, که نتایج حاکی از کاهش سختی نمونه¬ها با افزایش درصد پلی¬استایرین ضربه¬پذیر می¬باشد. همچنین ارزیابی استحکام ضربه¬ای مواد پلیمری با آزمون مقاومت ضربه انجام شد که نشان از افزایش مقدار مقاومت ضربه¬ای نمونه¬ها با افزایش درصد پلی¬استایرین ضربه¬پذیر (تا j2/0در ترکیب درصد 10% ازhips در بهترین نمونه از نظر پیوند¬زنی) می¬باشد.

تاثیر فرآیند پلیمره شدن در فاز جامد و سازگار کننده بروی سازگاری مخلوط پلیمری pet/pa66
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی نساجی 1388
  حامد خوشنویس   علی زادهوش

از رزین اپوکسی به عنوان سازگار کننده برای برقراری پیوند بین دو فاز استفاده گردید. از طرف دیگر فرآیند پلیمریزاسیون در فاز جامد شرایط مناسبی را برای واکنش میان زنجیرهای دو پلیمر ایجاد کرده در حالیکه خطر تخریب زنجیرهای پلیمری در این فرآیند وجود ندارد. برای بررسی تاثیر پلیمریزاسیون در فاز جامد آمیزه های بدست آمده از میکسر تحت این فرآیند قرار گرفتند. خواص رئولوژیکی و مورفولوژیکی مخلوط پلیمری pet/pa66 زمانی که تحت عملیات ssp قرارگرفت اندازه گیری شده و با نمونه قبل از ssp و نمونه دارای رزین اپوکسی مقایسه گردید.

خواص مکانیکی و حرارتی الاستومر epdm (مورد نیاز ضربه گیر "fender" بنادر)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1378
  حسن عربی   روح الله باقری

هدف از انجام این پروژه بررسی خواص مکانیکی و حرارتی الاستومر epdm جهت رسیدن به خواص مورد نیاز در ساخت ضربه گیری مورد استفاده در بنادر جنوب کشور می باشد. برای این منظور یک فرمولاسیون پایه انتخاب گردید که انتخاب آن به تاثیرگذاری هر یک از اجزادر محصول و ماهیت و نحوه عملکرد فندرها توجه شده است . سه سری نمونه بر اساس این فرمولاسیون پایه، مطابق روش استاندارد astm آمیزه کاری و تهیه گردید. در سری اول و دوم بترتیب غلظت دوده n-550 و یک نرم کننده (روغن 840 بهران تایر) در فرمولاسیون پایه تغییر داده شد و در سری سوم دوده n-550 جایگزین گردید. هر سه سری نمونه ها، در شرایط یکسان آمیزه کاری و پخت گردید. اندازه گیری خواص مکانیکی از قبیل استحکام کششی نهایی (uts)، درصد ازدیاد طول (eb)درصد سختی و مانایی فشاری و اکسیداسیون حرارتی طبق استاندارد astm انجام شد. با ایجاد تغییرات در غلظت دوده n-550، در phr 90 دوده، مقدار حداکثر uts و eb درصد بترتیب mpa 13/4 و 700 درصد بدست آمد. با ایجاد تغییرات روغن در فرمولاسیون هایی با phr 90 دوده (n-550)، میزان حداکثر uts و eb درصد بترتیب mpa 18 و 780 درصد می شود. در این حالی است که مانایی فشاری نیز افزایش می یابد و به 18 درصد می رسد. مانایی فشاری نمونه های رابری (در 70 ساعت و 23c) در اثر تغییر غلظت دوده n-550 و روغن تغییر چندانی نمی کند و ثابت می ماند. در همین حال مانایی فشاری اندازه گیری شده در 70 ساعت ، با افزایش دمای آزمون از 25c به 85c، بترتیب برای نمونه های رابری حاوی دوده n-550 و n-330 از 10 درصد به 17 درصد و از 18 درصد به 25 درصد افزایش می یابد. همچنین مانایی فشاری اندازه گیری شده در دمای محیط (حدودا 25c) با گذشت زمان (تا 280 ساعت ) بترتیب برای نمونه های رابری حاوی دوده های n-550 و n-330 به 15 درصد و 27 درصد افزایش می یابند. اکسیداسیون حرارتی نمونه های رابری نیز طبق روش استاندارد astm در 70c نشان از پایداری تا 96 ساعت می دهد که در آن uts و eb درصد نمونه های رابری هیچگونه تغییری نمی نمایند. افزایش بیشتر زمان اکسیداسیون تا 504 ساعت موجب کاهش uts و eb درصد نمونه ها گردید. با مطالعه و بررسی سه سری نمونه سازی های انجام شده و با توجه به ماهیت و نحوه عملکرد فندرها یک فرمولاسیون جهت ساخت فندر پیشنهاد گردید و فندر آزمایشگاهی ساخته شد که میزان حداکثر جذب انرژی آن در 56/3 درصد تراکم، 0/98 ton-m بدست آمد. دانسیته اتصالات عرضی از دو روش تورم و کشش سنجی اندازه گیری شد و بترتیب 10-6×68/65 . 10-6×65/05 (مول بر گرم رابر)، بدست آمد.