per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
91
100
10.22063/jipst.2013.895
895
Research Paper
نانوکامپوزیتهای بر پایه نشاسته سیبزمینی- مونتموریلونیت (MMT): حساسیت به آب، خواص مکانیکی و گرمایی و الگوی پراش پرتو X
Potato Starch/Montmorillonite-Based Nanocomposites: Water Sensitivity, Mechanical and Thermal Properties and XRD Profile Study
روناک غلامی
gholami_tabrizu@yahoo.com
1
بابک قنبرزاده
2
جلال دهقاننیا
3
تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و صنایع غذایی
تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و صنایع غذایی
تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و صنایع غذایی
هدف از این پژوهش، مطالعه اثر افزودن درصدهای مختلف مونتموریلونیت (3، 5، 7 و %9 وزن نشاسته)، بر خواص فیزیکی نانوکامپوزیتهای نشاسته سیب زمینی-MMT است. مقاومت گرمایی و خواص مکانیکی فیلمهای نانوکامپوزیت به ترتیب به وسیله آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی و آزمون کشش و نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر با استفاده از آزمون پراش پرتو X بررسی شد. برای مطالعه اثر افزودن نانوذرات بر مقدار بازدارندگی فیلمهای حاصل در برابر رطوبت، مقدار جذب رطوبت و تراوایی نسبت به بخار آب (WVP) اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر به شکل ورقهای است. مقدار WVP برای نمونه شاهد، g/m.h.Pa 7-10 × 6/2 است که با افزایش غلظت نانوخاک رس تا %9، به طور معنی داری کاهش مییابد و به g/m.h.Pa7-10 × 43/1 می رسد. همچنین، با افزودن نانوخاک رس از صفر تا %9، استحکام کششی نهایی نمونه های فیلم از MPa 9/5 تا MPa63/6 افزایش و کرنش تا پارگی از %82/34 به %83/26 کاهش یافت. اما، روند افزایشی استحکام کششی در فیلم های حاوی غظت های کم نانوخاک رس (%7-0)، معنی دار نبود. مهم ترین دلیل برای تقویت مقاومت مکانیکی در اثر افزودن نانوخاک رس، برقراری پیوندهای بین سطحی قویتر و بیشتر بین زنجیرهای نشاسته و لایههای نانوخاک رس، پرکردن فضاهای خالی و افزایش نواحی بلوری است. بررسی مقاومت گرمایی نمونه های نانوکامپوزیت نشان داد، فیلم های نانوکامپوزیت نسبت به فیلم نشاسته خالص مقاومت گرمایی و دمای ذوب بیشتری دارند. با افزایش محتوای نانوخاکرس از صفر تا %9، دمای ذوب نمونه های نانوکامپوزیت از 218 درجه تا 232 افزایش می یابد.. همچنین با افزایش محتوای نانوخاک رس، دمای انتقال شیشه ای افزایش مییابد. این افزایش مربوط به کاهش حجم آزاد، کاهش تحرک قطعهای و در نتیجه تشکیل ساختار منسجمتر به وسیله نانوخاک رس در نواحی بیشکل است. .
هدف از این پژوهش، مطالعه اثر افزودن درصدهای مختلف مونتموریلونیت (3، 5، 7 و %9 وزن نشاسته)، بر خواص فیزیکی نانوکامپوزیتهای نشاسته سیب زمینی-MMT است. مقاومت گرمایی و خواص مکانیکی فیلمهای نانوکامپوزیت به ترتیب به وسیله آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی و آزمون کشش و نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر با استفاده از آزمون پراش پرتو X بررسی شد. برای مطالعه اثر افزودن نانوذرات بر مقدار بازدارندگی فیلمهای حاصل در برابر رطوبت، مقدار جذب رطوبت و تراوایی نسبت به بخار آب (WVP) اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر به شکل ورقهای است. مقدار WVP برای نمونه شاهد، g/m.h.Pa 7-10 × 6/2 است که با افزایش غلظت نانوخاک رس تا %9، به طور معنی داری کاهش مییابد و به g/m.h.Pa7-10 × 43/1 می رسد. همچنین، با افزودن نانوخاک رس از صفر تا %9، استحکام کششی نهایی نمونه های فیلم از MPa 9/5 تا MPa63/6 افزایش و کرنش تا پارگی از %82/34 به %83/26 کاهش یافت. اما، روند افزایشی استحکام کششی در فیلم های حاوی غظت های کم نانوخاک رس (%7-0)، معنی دار نبود. مهم ترین دلیل برای تقویت مقاومت مکانیکی در اثر افزودن نانوخاک رس، برقراری پیوندهای بین سطحی قویتر و بیشتر بین زنجیرهای نشاسته و لایههای نانوخاک رس، پرکردن فضاهای خالی و افزایش نواحی بلوری است. بررسی مقاومت گرمایی نمونه های نانوکامپوزیت نشان داد، فیلم های نانوکامپوزیت نسبت به فیلم نشاسته خالص مقاومت گرمایی و دمای ذوب بیشتری دارند. با افزایش محتوای نانوخاکرس از صفر تا %9، دمای ذوب نمونه های نانوکامپوزیت از 218 درجه تا 232 افزایش می یابد.. همچنین با افزایش محتوای نانوخاک رس، دمای انتقال شیشه ای افزایش مییابد. این افزایش مربوط به کاهش حجم آزاد، کاهش تحرک قطعهای و در نتیجه تشکیل ساختار منسجمتر به وسیله نانوخاک رس در نواحی بیشکل است. .
http://jips.ippi.ac.ir/article_895_98e21f3fd61518a96c7323fbe880cb7e.pdf
نانوکامپوزیت
نشاسته
مونتموریلونیت
خواص مکانیکی
نانوخاک رس
Nanocomposite
starch
montmorillonite
mechanical properties
Nanoclay
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
101
113
10.22063/jipst.2013.897
897
Research Paper
بررسی واکنشهای تبادل استری آمیخته پلیکربنات- پلی(بوتیلن ترفتالات) در مجاورت نانوخاکرس و اثر آن بر شکلشناسی آمیخته
Transesterification Reactions in PC/PBT Blend in Presence of Nanoclay Particles and Their Effect on Blend Morphology
راضیه مهرابی کوشکی
1
اسماعیل قاسمی
2
محمد کرابی
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی۱۱۲- ۱۴۹۵۷
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی۱۱۲- ۱۴۹۵۷
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی۱۱۲- ۱۴۹۵۷
آمیخته پلیکربنات- پلی(بوتیلن ترفتالات) (PC/PBT) از جمله آمیختههای امتزاجناپذیر است که واکنش تبادل استری رخ داده در سطح مشترک دو فاز آن میتواند به عنوان سازگارکننده واکنشی عمل کند و موجب ریزترشدن شکلشناسی شود. هدف پژوهش حاضر، بررسی واکنش تبادل استری آمیختهPC/PBT در مجاورت نانوذرات خاکرس و بررسی اثر آن بر شکلشناسی نانوکامپوزیت است. بدین منظور، از سه نوع نانوذرات خاکرس به نامهای تجاری کلویزیت 30B، 20A و 15A استفاده شد. نتایج آزمون طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه در نانوکامپوزیتهای حاوی کلویزیت 20A و15A نشاندهنده افزایش شدت واکنش تبادل استری در مجاورت نانوذرات خاکرس است. همچنین، نتایج آزمون پراش پرتو X با زاویه کوچک (SAXS) از نمونههای حاوی این نانوذرات خاکرس، نشاندهنده افزایش فاصله صفحات نانوخاکرس در آنها و دستیابی به شکلشناسی یکپارچه در آمیخته است. این رفتار نشاندهنده وابستگی بین واکنشهای بینفازی، شکلشناسی نانوذرات خاکرس و شکلشناسی آمیخته به یکدیگر است، نتایج حاصل از آزمون SAXS نشاندهنده تخریب گرمایی در نمونههای حاوی کلویزیت30B و کاهش فاصله بین صفحات نانوخاکرس در این آمیختهها به دلیل تخریب گرمایی است. ریزنگار میکروسکوپ الکترونی پویشی این آمیختهها، شکلشناسی قطره - ماتریس در ترکیب درصد 30/70 از PC/PBT و شکلشناسی بههم پیوسته را در ترکیب درصد 50/50 از PC/PBT نشان داد، با افزایش درصد نانوخاکرس شکلشناسی ریزتر شد. اگرچه کلویزیت 30B در شرایط فرایند تخریب شده و فاصله بین صفحات آن کاهش یافته بود، اما افزایش نانوخاکرس به دلیل افزایش واکنش تبادل استری موجب ریزترشدن شکلشناسی در ترکیب درصد 30/70 از PC/PBT و تبدیل شکلشناسی بههم پیوسته به شکلشناسی میکرو- بههم پیوسته در ترکیب درصد 50/50 از PC/PBT شد. نتایج آزمون دینامیکی- مکانیکی- گرمایی که مؤید نزدیکشدن دو دمای انتقال شیشهای پلیمرها بود نشان داد، واکنش تبادل استری از وجود نانوذرات اثر پذیرفته و روند بهبود آن در سازگاری بیشتر دو پلیمر مشخص است. بنابراین، رفتار نمونههای حاوی این نانوخاکرس نیز نشاندهنده ارتباط بین واکنشهای بینفازی و شکلشناسی نانوذرات خاکرس بر شکلشناسی آمیخته است
آمیخته پلیکربنات- پلی(بوتیلن ترفتالات) (PC/PBT) از جمله آمیختههای امتزاجناپذیر است که واکنش تبادل استری رخ داده در سطح مشترک دو فاز آن میتواند به عنوان سازگارکننده واکنشی عمل کند و موجب ریزترشدن شکلشناسی شود. هدف پژوهش حاضر، بررسی واکنش تبادل استری آمیختهPC/PBT در مجاورت نانوذرات خاکرس و بررسی اثر آن بر شکلشناسی نانوکامپوزیت است. بدین منظور، از سه نوع نانوذرات خاکرس به نامهای تجاری کلویزیت 30B، 20A و 15A استفاده شد. نتایج آزمون طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه در نانوکامپوزیتهای حاوی کلویزیت 20A و15A نشاندهنده افزایش شدت واکنش تبادل استری در مجاورت نانوذرات خاکرس است. همچنین، نتایج آزمون پراش پرتو X با زاویه کوچک (SAXS) از نمونههای حاوی این نانوذرات خاکرس، نشاندهنده افزایش فاصله صفحات نانوخاکرس در آنها و دستیابی به شکلشناسی یکپارچه در آمیخته است. این رفتار نشاندهنده وابستگی بین واکنشهای بینفازی، شکلشناسی نانوذرات خاکرس و شکلشناسی آمیخته به یکدیگر است، نتایج حاصل از آزمون SAXS نشاندهنده تخریب گرمایی در نمونههای حاوی کلویزیت30B و کاهش فاصله بین صفحات نانوخاکرس در این آمیختهها به دلیل تخریب گرمایی است. ریزنگار میکروسکوپ الکترونی پویشی این آمیختهها، شکلشناسی قطره - ماتریس در ترکیب درصد 30/70 از PC/PBT و شکلشناسی بههم پیوسته را در ترکیب درصد 50/50 از PC/PBT نشان داد، با افزایش درصد نانوخاکرس شکلشناسی ریزتر شد. اگرچه کلویزیت 30B در شرایط فرایند تخریب شده و فاصله بین صفحات آن کاهش یافته بود، اما افزایش نانوخاکرس به دلیل افزایش واکنش تبادل استری موجب ریزترشدن شکلشناسی در ترکیب درصد 30/70 از PC/PBT و تبدیل شکلشناسی بههم پیوسته به شکلشناسی میکرو- بههم پیوسته در ترکیب درصد 50/50 از PC/PBT شد. نتایج آزمون دینامیکی- مکانیکی- گرمایی که مؤید نزدیکشدن دو دمای انتقال شیشهای پلیمرها بود نشان داد، واکنش تبادل استری از وجود نانوذرات اثر پذیرفته و روند بهبود آن در سازگاری بیشتر دو پلیمر مشخص است. بنابراین، رفتار نمونههای حاوی این نانوخاکرس نیز نشاندهنده ارتباط بین واکنشهای بینفازی و شکلشناسی نانوذرات خاکرس بر شکلشناسی آمیخته است
http://jips.ippi.ac.ir/article_897_154ff4a2e3d58c1a94e5919545658adb.pdf
آمیخته PC/PBT
واکنش تبادل استری
نانوخاکرس
شکلشناسی
نانوکامپوزیت
PC/PBT blend
transesterification reaction
Nanoclay
morphology
Nanocomposite
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
115
123
10.22063/jipst.2013.898
898
Research Paper
بررسی اثر سازگارکننده بر خواص نانوکامپوزیت اتیلن- پروپیلن دیان مونومر تقویتشده با نانولوله کربنی چنددیواره
Compatibilization of Multi-Wall Carbon Nanotube/EPDM: Studies on the Properties of Nanocomposite
فاطمه خادمه مولوی
fateme_molavi@yahoo.com
1
روح الله باقری
bagheri@ce.iut.ac.ir
2
قاسم نادری
3
صدیقه سلطانی
4
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی ۸۳۱۱-۸۴۱۵۶
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی ۸۳۱۱-۸۴۱۵۶
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه لاستیک، صندوق پستی۱۱۲-۱۴۹۷۵
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه لاستیک، صندوق پستی۱۱۲-۱۴۹۷۵
نانوکامپوزیت سهتایی بر پایه آمیخته اتیلن- پروپیلن دیان مونومر (EPDM) و اتیلن- پروپیلن دیان مونومر پیوند شده با مالئیک انیدرید(EPDM-g-MAH) با غلظتهای متفاوت (7-0 قسمت وزنی) نانولوله کربنی چنددیواره (MWCNT) روی غلتک آزمایشگاهی تهیه شد. بررسی نقش EPDM-g-MAH به عنوان سازگارکننده و اثر غلظتهای مختلف نانولوله کربنی روی خواص مکانیکی، رئولوژیکی و مشخصات پخت نانوکامپوزیت بررسی شد. رفتار پخت نانوکامپوزیتهای تهیه شده با استفاده از رئومتر پخت لاستیک مطالعه شد. همچنین ریزساختار نانوکامپوزیتها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی مشاهده شد. آزمونهای رئولوژیکی نانوکامپوزیتها نیز به وسیله تحلیلگر فرایند لاستیک انجام شد. مشاهده شد که با افزایش غلظت MWCNT به کامپوزیت سازگارشده، زمان پخت و زمان برشتگی آمیزه کاهش، درحالی که بیشینه و کمینه گشتاور افزایش نشان میدهد. این نتایج در توافق با اطلاعات حاصل از آزمون تورم نمونههاست. با افزایش غلظت نانولولهها، کاهش تورم در حلال مشاهده شده که میتوان به بهبود برهمکنش در فصل مشترک میان نانولولهها و ماتریس به سبب وجود سازگارکننده MAH-g-EPDM نسبت داد. مطالعات شکلشناسی سطح شکست حاکی از این مطلب بود که وجود سازگارکننده EPDM-g-MAH موحب بهبود پراکنش نانولولهها در ماتریس شده و پراکنش یکنواخت همراه با مقدار اندکی کلوخگی مشاهده شد. از طرفی، وجود نانولولهها در ماتریس سبب زبرترشدن سطح شکست شد. همچنین، خواص مکانیکی شامل استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی نانوکامپوزیت EPDM/MWCNT سازگارشده نتایج بهتری را در مقایسه با کامپوزیت سازگارنشده نشان داد. خواص رئولوژیکی شامل مدول ذخیره (G') و گرانروی مختلط (η*) با افزایش غلظتMWCNT ، به ترتیب افزایش و کاهش یافت.
نانوکامپوزیت سهتایی بر پایه آمیخته اتیلن- پروپیلن دیان مونومر (EPDM) و اتیلن- پروپیلن دیان مونومر پیوند شده با مالئیک انیدرید(EPDM-g-MAH) با غلظتهای متفاوت (7-0 قسمت وزنی) نانولوله کربنی چنددیواره (MWCNT) روی غلتک آزمایشگاهی تهیه شد. بررسی نقش EPDM-g-MAH به عنوان سازگارکننده و اثر غلظتهای مختلف نانولوله کربنی روی خواص مکانیکی، رئولوژیکی و مشخصات پخت نانوکامپوزیت بررسی شد. رفتار پخت نانوکامپوزیتهای تهیه شده با استفاده از رئومتر پخت لاستیک مطالعه شد. همچنین ریزساختار نانوکامپوزیتها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی مشاهده شد. آزمونهای رئولوژیکی نانوکامپوزیتها نیز به وسیله تحلیلگر فرایند لاستیک انجام شد. مشاهده شد که با افزایش غلظت MWCNT به کامپوزیت سازگارشده، زمان پخت و زمان برشتگی آمیزه کاهش، درحالی که بیشینه و کمینه گشتاور افزایش نشان میدهد. این نتایج در توافق با اطلاعات حاصل از آزمون تورم نمونههاست. با افزایش غلظت نانولولهها، کاهش تورم در حلال مشاهده شده که میتوان به بهبود برهمکنش در فصل مشترک میان نانولولهها و ماتریس به سبب وجود سازگارکننده MAH-g-EPDM نسبت داد. مطالعات شکلشناسی سطح شکست حاکی از این مطلب بود که وجود سازگارکننده EPDM-g-MAH موحب بهبود پراکنش نانولولهها در ماتریس شده و پراکنش یکنواخت همراه با مقدار اندکی کلوخگی مشاهده شد. از طرفی، وجود نانولولهها در ماتریس سبب زبرترشدن سطح شکست شد. همچنین، خواص مکانیکی شامل استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی نانوکامپوزیت EPDM/MWCNT سازگارشده نتایج بهتری را در مقایسه با کامپوزیت سازگارنشده نشان داد. خواص رئولوژیکی شامل مدول ذخیره (G') و گرانروی مختلط (η*) با افزایش غلظتMWCNT ، به ترتیب افزایش و کاهش یافت.
http://jips.ippi.ac.ir/article_898_73e5c73bdf547a30f4390b54d58b3c0f.pdf
نانوکامپوزیت
نانولوله کربنی چنددیواره
سازگارکننده EPDM-g-MAH
خواص مکانیکی
مشخصات پخت
Nanocomposite
multi-wall carbon nanotube
EPDM-g-MAH compatibilizer
mechanical properties
cure characteristics
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
125
138
10.22063/jipst.2013.899
899
Research Paper
بهینهسازی خواص مکانیکی، دینامیکی و گرمایی آمیزه رویه تایر رادیال سواری کارآمد
Optimization of Mechanical, Dynamical and Thermal Properties of a High Performance Tread Compound for Radial Tires
میرحمیدرضا قریشی
1
قاسم نادری
2
علی کشاورز
a.keshavarz@ippi.ac.ir
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵
در پژوهش حاضر، بهینهسازی خواص مکانیکی، دینامیکی و گرمایی آمیزه رویه تایر رادیال سواری با تأکید بر نقش و اثر سه جزء شتابدهنده، دوده و روغن آروماتیک انجام شد. بدین منظور، ابتدا فرمولبندی مبنا بر پایه دو کائوچوی SBR/BR و گوگرد و سایر اجزای آمیزهکاری و بدون سه بخش یاد شده درنظر گرفته شد. اثر دو سامانه شتابدهنده CBS/TMTD و TBBS/TMTD در مقادیر و نسبتهای مختلف و به شکل نیمهکارا روی خواص آمیزه مبنا بررسی شده و بر این اساس سامانه شتابدهنده مناسب انتخاب شد. سپس، آمیخته دودههای N330 و N550 در مقادیر و نسبتهای مختلف به آمیزه اضافه شد و خواص آن بررسی و مقایسه شد تا مقدار بهینه آمیخته دودهای N330/N550 مشخص شود. سرانجام، با مطالعه اثر مقادیر مختلف روغن آروماتیک روی خواص آمیزه رویه تایر، مقدار آن و نیز خواص بهینه آمیزه نهایی مشخص شد. برای تعیین خواص بهینه آمیزه نهایی آزمونهای مکانیکی (استحکام کششی، درصد ازدیاد طول تا پارگی، خستگی، سایش، سختی و جهندگی)، آزمونهای دینامیکی شامل DMTA در حالت کششی و همچنین آزمون گرمااندوزی انجام شد. نتایج نشان داد، خواص بهینه آمیزه در سامانه شتابدهنده CBS به مقدار 8/0 قسمت وزنی و TMTD به مقدار 7/0 قسمت وزنی، آمیخته دودههای N330/N550 به نسبت 20/40 و روغن آروماتیک به مقدار 15 قسمت وزنی حاصل میشود.
در پژوهش حاضر، بهینهسازی خواص مکانیکی، دینامیکی و گرمایی آمیزه رویه تایر رادیال سواری با تأکید بر نقش و اثر سه جزء شتابدهنده، دوده و روغن آروماتیک انجام شد. بدین منظور، ابتدا فرمولبندی مبنا بر پایه دو کائوچوی SBR/BR و گوگرد و سایر اجزای آمیزهکاری و بدون سه بخش یاد شده درنظر گرفته شد. اثر دو سامانه شتابدهنده CBS/TMTD و TBBS/TMTD در مقادیر و نسبتهای مختلف و به شکل نیمهکارا روی خواص آمیزه مبنا بررسی شده و بر این اساس سامانه شتابدهنده مناسب انتخاب شد. سپس، آمیخته دودههای N330 و N550 در مقادیر و نسبتهای مختلف به آمیزه اضافه شد و خواص آن بررسی و مقایسه شد تا مقدار بهینه آمیخته دودهای N330/N550 مشخص شود. سرانجام، با مطالعه اثر مقادیر مختلف روغن آروماتیک روی خواص آمیزه رویه تایر، مقدار آن و نیز خواص بهینه آمیزه نهایی مشخص شد. برای تعیین خواص بهینه آمیزه نهایی آزمونهای مکانیکی (استحکام کششی، درصد ازدیاد طول تا پارگی، خستگی، سایش، سختی و جهندگی)، آزمونهای دینامیکی شامل DMTA در حالت کششی و همچنین آزمون گرمااندوزی انجام شد. نتایج نشان داد، خواص بهینه آمیزه در سامانه شتابدهنده CBS به مقدار 8/0 قسمت وزنی و TMTD به مقدار 7/0 قسمت وزنی، آمیخته دودههای N330/N550 به نسبت 20/40 و روغن آروماتیک به مقدار 15 قسمت وزنی حاصل میشود.
http://jips.ippi.ac.ir/article_899_89abf8980d530c602b5267d9ac8422f9.pdf
تایر
رویه
مقاومت غلتشی
آمیخته دوده
روغن آروماتیک
tire
tread
rolling resistance
carbon black blend
aromatic oil
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
139
148
10.22063/jipst.2013.900
900
Research Paper
خواص مکانیکی و زیستتخریبپذیری آمیختههای پلیپروپیلن- نشاسته تقویتشده با نانوخاکرس
Mechanical Properties and Biodegradability of Polypropylene/Starch Reinforced Nanoclay Blends
سعید حنیفی
1
شروین احمدی
sh.ahmadi@ippi.ac.ir
2
عبدالرسول ارومیهای
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه پلاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه پلاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه پلاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵
نانوکامپوزیتهای پلیپروپیلن- نشاسته سازگارشده با PP-g-MA یا EVA، با مقادیر 0، 3 و 5 درصد وزنی از خاکرس اصلاح شده کلویزیت 30B به روش اختلاط مذاب تهیه شد و خواص مکانیکی، شکلشناسی و تخریب پذیری نمونهها بررسی شد. نتایج آزمون کشش نشان داد، با دارا بودن 5 درصد وزنی از نانوخاکرس مقادیر استحکام کششی، مدول کشسانی و ازدیاد طول تا پارگی به ترتیب MPa 5/15، MPa 2/10 و %2/4 برای آمیزههای سازگارشده با PP-g-MA و به ترتیب MPa 0/10، MPa 0/7 و %4/19 برای آمیزه های سازگارشده با EVA است. همچنین، وجود 5 درصد وزنی نانوخاکرس باعث افزایش %1/9 استحکام کششی، افزایش %70 مدول کشسانی و کاهش %49 ازدیاد طول تا پارگی آمیزههای سازگارشده با PP-g-MA و افزایش %8/40 استحکام کششی، افزایش %3/27 مدول کشسانی و افزایش %8 ازدیاد طول تا پارگی آمیزههای سازگارشده با EVA شد. دلیل این بهبود خواص، میتواند پراکنش مناسب و تشکیل شبکه فیزیکی از لایههای سیلیکاتی در زمینه پلیمر باشد. الگوهای پراش SAXS و تصاویر TEM تشکیل ساختار ورقهای را تأیید کرد. تصاویر میکروسکوپی SEM شکلشناسی قطرهای را نشان داد که دال بر ناسازگاری این دو پلیمر است. تخریب اکسایشی نمونهها در معرض پرتو فرابنفش با طیفسنجی FTIR بررسی شد. درصد افت وزن نمونههای MA-5، EVA-3 و EVA-5 پس از 120 روز قرارگرفتن در محیط لجن فعال به ترتیب 7/20، 4/28 و %9/37 به دست آمد. این نتایج نشان میدهد، زیستتخریب پذیری آمیزههای سازگار شده با EVA به مراتب بیشتر است و افزایش خاک رس باعث بهبود زیست تخریب پذیری آمیزهها میشود.
نانوکامپوزیتهای پلیپروپیلن- نشاسته سازگارشده با PP-g-MA یا EVA، با مقادیر 0، 3 و 5 درصد وزنی از خاکرس اصلاح شده کلویزیت 30B به روش اختلاط مذاب تهیه شد و خواص مکانیکی، شکلشناسی و تخریب پذیری نمونهها بررسی شد. نتایج آزمون کشش نشان داد، با دارا بودن 5 درصد وزنی از نانوخاکرس مقادیر استحکام کششی، مدول کشسانی و ازدیاد طول تا پارگی به ترتیب MPa 5/15، MPa 2/10 و %2/4 برای آمیزههای سازگارشده با PP-g-MA و به ترتیب MPa 0/10، MPa 0/7 و %4/19 برای آمیزه های سازگارشده با EVA است. همچنین، وجود 5 درصد وزنی نانوخاکرس باعث افزایش %1/9 استحکام کششی، افزایش %70 مدول کشسانی و کاهش %49 ازدیاد طول تا پارگی آمیزههای سازگارشده با PP-g-MA و افزایش %8/40 استحکام کششی، افزایش %3/27 مدول کشسانی و افزایش %8 ازدیاد طول تا پارگی آمیزههای سازگارشده با EVA شد. دلیل این بهبود خواص، میتواند پراکنش مناسب و تشکیل شبکه فیزیکی از لایههای سیلیکاتی در زمینه پلیمر باشد. الگوهای پراش SAXS و تصاویر TEM تشکیل ساختار ورقهای را تأیید کرد. تصاویر میکروسکوپی SEM شکلشناسی قطرهای را نشان داد که دال بر ناسازگاری این دو پلیمر است. تخریب اکسایشی نمونهها در معرض پرتو فرابنفش با طیفسنجی FTIR بررسی شد. درصد افت وزن نمونههای MA-5، EVA-3 و EVA-5 پس از 120 روز قرارگرفتن در محیط لجن فعال به ترتیب 7/20، 4/28 و %9/37 به دست آمد. این نتایج نشان میدهد، زیستتخریب پذیری آمیزههای سازگار شده با EVA به مراتب بیشتر است و افزایش خاک رس باعث بهبود زیست تخریب پذیری آمیزهها میشود.
http://jips.ippi.ac.ir/article_900_e0af7604ef292da52a34cd9807f2cd4f.pdf
خاکرس اصلاحشده
نانوکامپوزیت زیستتخریبپذیر
پلیپروپیلن
نشاسته
سازگارکننده
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
149
158
10.22063/jipst.2013.901
901
Research Paper
شبیهسازی اصطکاک لاستیک با استفاده از رفتار گرانروکشسانی آن و مشخصههای زبری سطوح
Simulation of Rubber Friction Using Viscoelastic Behavior of Rubber and Roughness Parameters of Surfaces
محمدرضا عرب بافرانی
1
مهدی رزاقی کاشانی
mehdi.razzaghi@modares.ac.ir
2
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، بخش مهندسی پلیمر، صندوق پستی ۱۱۴-۱۴۱۱۵
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، بخش مهندسی پلیمر، صندوق پستی ۱۱۴-۱۴۱۱۵
یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر اصطکاک لاستیک، زبری سطح ساینده است که معینکننده اندازه سطح تماس واقعی، توزیع فشار در ناحیه تماس بین لاستیک و سطح زبر و مقیاسهای درگیری مکانیکی بین سطح زبر و لاستیک با خواص گرانروکشسانی است. لزوم پیشبینی ضریب اصطکاک لاستیک روی سطوح زبر برای کاربردهایی مانند کشانش تایر روی سطح جاده، منجر به ایجاد مدلهای فیزیکی مانند مدل Heinrich-Kluppel شده است. در این پژوهش، با شبیهسازی اصطکاک لاستیک مقدار انطباق مدل Heinrich-Kluppel با نتایج تجربی بررسی شد و اثر تغییر معادلات گرانروکشسان در کارایی آن ارزیابی شد. بدین منظور از یک سو مشخصههای ناهمواری سطوح زبر از طریق تحلیل فراکتال و رفتار گرانروکشسانی لاستیک پخت شده با آزمون تحلیل دینامیکی- مکانیکی- گرمایی اندازهگیری شده و با استفاده از آنها ضریب اصطکاک از راه شبیهسازی به کمک کدهای عددی محاسبه شد. همچنین، شبیهسازی با جایگزینی معادلات گرانروکشسان ماکسول تعمیم یافته بهجای معادله Zener در مدل اولیه اصلاح شد. از سوی دیگر، ضریب اصطکاک لاستیک روی همان سطوح زبر (چند نوع کاغذ سمباده) به کمک دستگاه اندازهگیری ضریب اصطکاک در دانشگاه تربیت مدرس اندازهگیری و با نتایج بهدست آمده از تحلیل عددی مقایسه شد. نتایج نشان داد، شبیهسازی رایانهای ماهیت وابسته به بار عمودی و سرعت لغزش ضریب اصطکاک را بهخوبی پیشبینی میکند. بهکارگیری معادلات گرانروکشسانی ماکسول تعمیمیافته توافق بین دادههای عددی و تجربی را در محدوده سرعتهای زیاد بهبود داد، جایی که مدل گرانروکشسان Zener قابلیت پیشبینی روند ضریب اصطکاک را با سرعت از دست میدهد. این محدوده از سرعت با سرعت لغزشی در ردپای تایر در حالت غلتش آن در شرایط کارکرد منطبقتر است.
یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر اصطکاک لاستیک، زبری سطح ساینده است که معینکننده اندازه سطح تماس واقعی، توزیع فشار در ناحیه تماس بین لاستیک و سطح زبر و مقیاسهای درگیری مکانیکی بین سطح زبر و لاستیک با خواص گرانروکشسانی است. لزوم پیشبینی ضریب اصطکاک لاستیک روی سطوح زبر برای کاربردهایی مانند کشانش تایر روی سطح جاده، منجر به ایجاد مدلهای فیزیکی مانند مدل Heinrich-Kluppel شده است. در این پژوهش، با شبیهسازی اصطکاک لاستیک مقدار انطباق مدل Heinrich-Kluppel با نتایج تجربی بررسی شد و اثر تغییر معادلات گرانروکشسان در کارایی آن ارزیابی شد. بدین منظور از یک سو مشخصههای ناهمواری سطوح زبر از طریق تحلیل فراکتال و رفتار گرانروکشسانی لاستیک پخت شده با آزمون تحلیل دینامیکی- مکانیکی- گرمایی اندازهگیری شده و با استفاده از آنها ضریب اصطکاک از راه شبیهسازی به کمک کدهای عددی محاسبه شد. همچنین، شبیهسازی با جایگزینی معادلات گرانروکشسان ماکسول تعمیم یافته بهجای معادله Zener در مدل اولیه اصلاح شد. از سوی دیگر، ضریب اصطکاک لاستیک روی همان سطوح زبر (چند نوع کاغذ سمباده) به کمک دستگاه اندازهگیری ضریب اصطکاک در دانشگاه تربیت مدرس اندازهگیری و با نتایج بهدست آمده از تحلیل عددی مقایسه شد. نتایج نشان داد، شبیهسازی رایانهای ماهیت وابسته به بار عمودی و سرعت لغزش ضریب اصطکاک را بهخوبی پیشبینی میکند. بهکارگیری معادلات گرانروکشسانی ماکسول تعمیمیافته توافق بین دادههای عددی و تجربی را در محدوده سرعتهای زیاد بهبود داد، جایی که مدل گرانروکشسان Zener قابلیت پیشبینی روند ضریب اصطکاک را با سرعت از دست میدهد. این محدوده از سرعت با سرعت لغزشی در ردپای تایر در حالت غلتش آن در شرایط کارکرد منطبقتر است.
http://jips.ippi.ac.ir/article_901_7920a86d3ba6600bba38052cb67750a4.pdf
rubber friction
viscoelastic properties
surface roughness
Heinrich-Kluppel's model
contact mechanics
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2013-06-22
26
2
159
170
10.22063/jipst.2013.902
902
Research Paper
تولید داربست های نانولیفی بر پایه پلیکاپرولاکتون- کیتوسان- پلیوینیل الکل برای مهندسی بافت پوست
Nanofibrous Scaffolds based on Poly(caprolactone)/Chitosan/Poly(vinyl alcohol) Blend for Skin Tissue Engineering
عادله قلیپور کنعانی
1
سیدهژیر بهرامی
2
محمدتقی جغتائی
3
علی صمدی کوچکسرایی
4
تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی ۴۴۱۳-۱۵۸۷۵
تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی ۴۴۱۳-۱۵۸۷۵
تهران، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی ایران، دانشکده پزشکی، گروه آناتومی
تهران، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی ایران، دانشکده پیراپزشکی، گروه بیوتکنولوژی
امروزه استفاده از مخلوط پلیمرهای طبیعی و سنتزی در تولید داربستهای زیستی به دلیل قابلیت دستیابی به ویژگیهای مطلوب، بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گفته است. در این پژوهش، داربستهای نانولیفی مخلوط پلیکاپرولاکتون- کیتوسان- پلیوینیل الکل از محلول مخلوط پلیمرها با نسبت 2: 1: 5/1 به روش الکتروریسی تهیه شد. بررسیهای میکروسکوپ الکترونی نشاندهنده دستیابی به نانوالیافی با قطر متوسط nm 21±136 و شکل شناسی بسیار یکنواخت بدون دانهتسبیحی است. آزمونهای استحکام کششی و اندازهگیری زاویه تماس روی شبکه نانولیفی نشان میدهد، اضافه شدن پلیکاپرولاکتون سبب بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی شبکه حاصل میشود. به عنوان یک نتیجه، افزودن پلیکاپرولاکتون به مخلوط سبب حفظ تمامیت فیزیکی شبکه حاصل در محیط آبی بدن شده است. برای بررسی مقدار زیستسازگاری و بررسی خواص زیستی داربست تولید شده، سلولهای فیبروبلاست روی نمونههای مدنظر کشت داده شدند. نتایج آزمونهای زیستی نشاندهنده سلول سازگاری بسیار عالی داربستهای نانولیفی حاصل بوده است. در بحث مهندسی بافت، روی نیمی از داربستها سلولهای بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی کاشته شده است. برای بررسی چگونگی اثربخشی داربستهای حاصل در ترمیم زخم، مطالعات بالینی بر پوست پشت موشهای صحرایی با بررسی ترمیم زخمهای برشی تمام عمق انجام شده است. نتایج پاتولوژی نشاندهنده اثر بخشی بسیار مناسب داربستهای نانولیفی در مقایسه با نمونههای کنترل (بدون داربست) است. زخم های ترمیم شده با داربست در روز دهم پس از جراحی به حد نهایی ترمیم رسیدند، درحالی که زخم های گروه کنترل پس از 15 روز به این حد ترمیم دست یافتند. همچنین، اثر بهبود داربست های با سلول بنیادی در مقایسه با داربست های بدون سلول به دلیل قابلیت کلاژن سازی سلول های بنیادی بهتر بوده است.
امروزه استفاده از مخلوط پلیمرهای طبیعی و سنتزی در تولید داربستهای زیستی به دلیل قابلیت دستیابی به ویژگیهای مطلوب، بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گفته است. در این پژوهش، داربستهای نانولیفی مخلوط پلیکاپرولاکتون- کیتوسان- پلیوینیل الکل از محلول مخلوط پلیمرها با نسبت 2: 1: 5/1 به روش الکتروریسی تهیه شد. بررسیهای میکروسکوپ الکترونی نشاندهنده دستیابی به نانوالیافی با قطر متوسط nm 21±136 و شکل شناسی بسیار یکنواخت بدون دانهتسبیحی است. آزمونهای استحکام کششی و اندازهگیری زاویه تماس روی شبکه نانولیفی نشان میدهد، اضافه شدن پلیکاپرولاکتون سبب بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی شبکه حاصل میشود. به عنوان یک نتیجه، افزودن پلیکاپرولاکتون به مخلوط سبب حفظ تمامیت فیزیکی شبکه حاصل در محیط آبی بدن شده است. برای بررسی مقدار زیستسازگاری و بررسی خواص زیستی داربست تولید شده، سلولهای فیبروبلاست روی نمونههای مدنظر کشت داده شدند. نتایج آزمونهای زیستی نشاندهنده سلول سازگاری بسیار عالی داربستهای نانولیفی حاصل بوده است. در بحث مهندسی بافت، روی نیمی از داربستها سلولهای بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی کاشته شده است. برای بررسی چگونگی اثربخشی داربستهای حاصل در ترمیم زخم، مطالعات بالینی بر پوست پشت موشهای صحرایی با بررسی ترمیم زخمهای برشی تمام عمق انجام شده است. نتایج پاتولوژی نشاندهنده اثر بخشی بسیار مناسب داربستهای نانولیفی در مقایسه با نمونههای کنترل (بدون داربست) است. زخم های ترمیم شده با داربست در روز دهم پس از جراحی به حد نهایی ترمیم رسیدند، درحالی که زخم های گروه کنترل پس از 15 روز به این حد ترمیم دست یافتند. همچنین، اثر بهبود داربست های با سلول بنیادی در مقایسه با داربست های بدون سلول به دلیل قابلیت کلاژن سازی سلول های بنیادی بهتر بوده است.
http://jips.ippi.ac.ir/article_902_d58ab610fdd2946ecb2a519e45177913.pdf
پلیکاپرولاکتون
کیتوسان
داربستهای نانولیفی
مهندسی بافت
ترمیم زخم