2024-03-29T09:30:15Z
http://jips.ippi.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=372
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
آمیخته پلی وینیل الکل-پلیاترسولفون سولفوندار شده برای کاربرد در غشای تبادل پروتون
فاطمه
عسکری
مهرزاد
مرتضایی
محمدرضا
پورحسینی
ساناز
سلیمان نیا
غشاهای تبادل پروتون، به عنوان جزء اصلی محرک های کامپوزیتی، نقش مهمی را ایفا می کنند که در سال های اخیر، مورد توجه ویژه دانشمندان قرار گرفته اند. در این پژوهش، آمیخته پلی وینیل الکل-پلیاترسولفون سولفون دارشده در مجاورت عامل شبکه ساز گلوتارآلدهید، برای مطالعه خواص یونی و مکانیکی برای کاربرد در کامپوزیت های پلیمری یونی-فلزی ساخته شد و اثر نسبت ترکیب دو پلیمر و مقدار گلوتارآلدهید بر خواص یونی و مکانیکی بررسی شد. بدین منظور، ابتدا پلی اترسولفون با استفاده از کلروسولفونیک اسید، سولفون دار شد. سپس، در نسبت های مختلف با پلی وینیل الکل ترکیب شد. در نهایت، برای کنترل تورم پلی وینیل الکل، عامل شبکه ساز گلوتارآلدهید به ترکیب اضافه شد. با استفاده از روش تیترکردن، درجه سولفون دارشدن پلی اترسولفون %26 به دست آمد. مقدار جذب آب غشاهای مختلف، با افزایش پلی اترسولفون سولفون دارشده و گلوتارآلدهید، روند کاهشی نشان داد و در کمترین مقدار %18بود. افزایش نسبت GA/PVA (نسبت گلوتارآلدهید به پلی وینیل الکل) از 0.03 به 0.06 در ظرفیت تبادل یون اثر چندانی نداشت. اما، باعث کاهش هدایت پروتون در هر ترکیب شد. با افزایش نسبت SPES/PVA (نسبت پلی اترسولفون سولفون دارشده به پلی وینیل الکل) به دلیل وجود بیشتر گروه های سولفونیک اسید، ظرفیت تبادل یون و هدایت پروتون افزایش یافتند که بیشترین مقدار به دست آمده به ترتیب 0.62meq/g و 2.63mS/cm بود. با انجام آزمون کشش و استخراج داده های مربوط مشخص شد، ترکیب حاوی %70 پلی اترسولفون سولفون دارشده با نسبت GA/PVA برابر 0.06، دارای بیشترین استحکام مکانیکی و مدول یانگ به ترتیب 30.86 و 104.18MPa است و با افزایش پلی اترسولفون سولفون دارشده، غشاها رفتار مکانیکی چقرمه تری نشان دادند.
هدایت پروتون
پلی وینیل الکل
پلی اترسولفون سولفون دارشده
عامل شبکه کننده
جذب آب
2016
12
21
405
414
http://jips.ippi.ac.ir/article_1429_f4638cf5671a1dddfc246a7a19ce24e5.pdf
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
تبلور القاشده برشی نانوکامپوزیت پلیلاکتیک اسید-گرافن
مژده
رقت
پروین
احسانی نمین
حامد
عزیزی
اسماعیل
قاسمی
محمد
کرابی
برای دستیابی به خواص بهینه محصولات، توسعه ساختاری نقش مهمی را در فرایند پلیمرها ایفا می کند. از میان خواص ساختاری پلیمرها، بلورینگی (در پلیمرهای نیمه بلوری) اهمیت بسزایی دارد. در این مطالعه، رفتار تبلور هم دمای نانوکامپوزیت برپایه پلی لاکتیک اسید و نانوصفحه های گرافن در شرایط بدون برش و همراه با برش بررسی شد. نمونه های نانوکامپوزیتی شامل 0.5، 1، 2 و%3 وزنی گرافن بوده که در مخلوط کن داخلی با استفاده از روش اختلاط مذاب تهیه شدند. بررسی ساختاری و رفتار تبلور نمونه ها پیش و پس از اعمال جریان برشی، به روش گرماسنجی پویشی تفاضلی ارزیابی شد. در این پژوهش، اثر شدت و مدت اعمال جریان برشی و نیز مقدار نانوصفحه های گرافن با استفاده از روش رئومتری برای مشاهده پیشرفت فرایند تبلور در دمای 135 درجه سلسیوس بررسی شد. بدین منظور، پیش برش های 0.1، 0.3، 0.5، 1.1 و1.8s-1 بهمدت 60s در دمای 200 درجه سلسیوس اعمال شد. افزایش مدول ذخیره در آزمون رئومتری نشان دهنده تشکیل ساختار بلوری است که با افزایش درصد ذرات نانوگرافن این رشد سریع تر شد. افزون بر این با افزایش درصد گرافن، زمان القای تبلور نیز کاهش یافت. نتایج نشان داد، با افزایش پیش برش تا مقدار معینی، به ویژه در درصدهای زیاد نانوگرافن، رفتار تبلور پلی لاکتیک اسید (ازجمله کاهش زمان القای تبلور و درصد تبلور) بهبود می یابد. همچنین مشاهده شد، با افزایش زمان پیش برش به 300 و 600s زمان القای تبلور کاهش یافته است. برای تعدادی از نمونه های خروجی از رئومتر، آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی انجام شد. نتایج نشان داد، تحت اعمال پیش برش، درصد تبلور افرایش یافته است.
پلی لاکتیک اسید
گرافن
نانوکامپوزیت
تبلور القا شده برشی
رئولوژی
2016
12
21
415
427
http://jips.ippi.ac.ir/article_1430_98444a1d423e08aa16d1ab1226598aee.pdf
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
نطریه سینتیکی استحکام شکست در پیش بینی عمر خستگی کامپوزیتهای اپوکسی - الیاف کربن
مرتضی
مولائی
احمدرضا
بهرامیان
عیسی
احمدی
استفاده گسترده از مواد کامپوزیتی در بسیاری از صنایع، نیاز به ابزار مدل سازی و قابلیت پیش بینی رفتار این مواد را ایجاد کرده است. یکی از این رفتارها، طول عمر خستگی است. طول عمر خستگی، رفتاری پیچیده است و به خواص مواد و شرایط محیطی و عملیاتی و برخی پارامترهای دیگر بستگی دارد. در این کار، با استفاده از نظریه سینتیکی استحکام شکست مدل و روشی ارائه شده است که قابلیت پیش بینی و تحلیل رفتار خستگی کامپوزیت های اپوکسی-الیاف کربن را دارد. نظریه سینتیکی استحکام، نگاهی مولکولی و موادی به رفتارهای مکانیکی دارد. برای بررسی تجربی مدل از نمونه های کامپوزیتی حلقوی استفاده شد. این حلقه ها از لوله های تهیه شده به روش رشته پیچی الیاف به دست آمدند. نمونه های حلقوی تحت آزمون خستگی قرار گرفتند. پس از انجام آزمون خستگی روی نمونه ها، تغییر ساختار آن ها در آزمون FTIR و TGA بررسی شد. سپس، با مطالعه داده های حاصل از FTIR، نتایج حاصل از داده های تجربی با مدل پیشنهادی مقایسه شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد، مدل های سینتیکی جایگزین نسبتاً مناسبی برای مدل های مکانیکی کلاسیک هستند که نیازمند انجام آزمون های پرهزینه بوده و نیز دارای محاسبات سنگین و پیچیده هستند. مدل سینتکی ارائه شده در این مقاله، با توجه به نوع نمونه ها، تنها برای کامپوزیت هایی قابل استفاده است که شکست آن ها در جهت عرضی و ناشی از شکست ماتریس کامپوزیت است. برای استفاده از این مدل ها، با داشتن انرژی شکست پیوندها و حجم فعال شده با به کارگیری چند آزمون ساده می توان طول عمر مکانیکی را پیش بینی کرد.
عمر خستگی
کامپوزیت
اپوکسی-الیاف کربن
سینتیک استحکام شکست
مدل های سیینتیکی
2016
12
21
429
441
http://jips.ippi.ac.ir/article_1431_17ba49d26825673c2c3b6202a4270665.pdf
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
ساخت حسگر گازی برپایه نانوکامپوزیت پلیمر برای شناسایی کیفی هیدروژن سولفید
الهه
قاضی زاده
شادی
حسن آجیلی
محمودرضا
حجتی
هیدروژن سولفید به عنوان گاز خطرناک و بسیار سمی برای موجودات زنده، شناخته شده که اغلب به شکل محصول جانبی در فرایندهای پتروشیمی تولید می شود. استنشاق این گاز در غلظت های بیشتر از 100ppm حس بویایی را به مقدار شدیدی کاهش می دهد. بنابراین، شناسایی این گاز در محیط های صنعتی ضروری تلقی می شود. در پژوهش حاضر، فیلمهای نانوکامپوزیت متخلخل پلی یورتان-نقره و پلی وینیل کلرید-نقره حاوی %7 وزنی نقره با روش تبادل فازی به عنوان حسگر کیفی سولفید هیدروژن ساخته و بررسی شده است. نتایج نشان داد، با قرارگرفتن نمونه ها در معرض 50ppm گاز H2S به مدت 10min، نقاط سیاه رنگی روی سطوح آن ها آشکار شد. با وجود این، تغییر رنگ در فیلم ها پس از قرارگرفتن در هوا به مدت 20min از میان رفت. برای شناسایی خواص ساختاری نانوکامپوزیت ها و مطالعه برهم کنش نانوذرات و پلیمرها از میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، طیف سنجی زیرقرمز (FTIR)، پراش پرتو X و گرماوزن سنجی (TGA) استفاده شد. نتایج نشانگر پخش یکنواخت ذرات نقره در ماتریس های متخلخل PU و PVC بود. بررسی ها نشان داد، دو نانوکامپوزیت پیشنهادی (PU/Ag و PVC/Ag) می تواند برای شناسایی مقادیر کم گاز هیدروژن سولفید مناسب باشند. نتایج حاصل نشانگر پاسخ گویی آشکارتر حسگر برپایه پلی یورتان نسبت به پلی وینیل کلرید به وجود گاز بود. بنابراین، حسگرهای فیلمی PU و PVC حاوی نانوذرات نقره که در این بررسی پیشنهاد شد، می تواند قابلیت مناسب تری برای حمل و استفاده داشته و نیز نسبت به انواع حسگرهای هیدروژن سولفید، ارزان تر باشد.
هیدروژن سولفید
حسگر
پلی وینیل کلرید
پلی یورتان
نانوذرات نقره
2016
12
21
443
454
http://jips.ippi.ac.ir/article_1432_a1434b198fd1d4245907c267fddf55d5.pdf
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
تبدیل زیست توده لیگنوسلولوزی باگاس به هیدروژل
فرزانه
امیری
علیرضا
سبزواری
کوروش
کبیری
حسین
بوهندی
محسن
سیاه کمری
در سال های اخیر هدف اصلی توسعه سامانه های هیدروژل های جدید، تلاش برای تبدیل زیست توده به هیدروژل هیبریدی دوستدار محیط زیست بوده است. هیدروژل های هیبریدی معمولاً از کوپلیمرشدن پیوندی مونومرهای آکریلی روی پلیمر طبیعی یا زیست توده به دست می آیند. در این پژوهش، از زیست توده باگاس بدون نیاز به مرحله لیگنین زدایی (به عنوان مرحله ای پرهزینه و زمان بر) برای تبدیل به هیدروژل جاذب استفاده شد. زیست توده باگاس به عنوان منبع پلی ساکارید، به وسیله میکروژل های پلیمری برپایه مونومرهای آکریلی مانند آکریلیک اسید، آکریل آمید و 2-آکریل آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید اصلاح شد که از فرایند پلیمرشدن امولسیونی وارون تهیه شدند. این فرایند سبب تبدیل زیست تـوده کم ارزش به هیدروژل ارزشمند نیمه سنتزی می شود. اثر نوع لاتکس، نسبت فاز آبی به آلی در لاتکس پلیمری، زمان و دمای واکنش اصلاح روی ظرفیت تورم هیدروژل هیبریدی بررسی شد. واکنش شیمیایی بین باگاس و لاتکس آکریلی با گرمادهی انجام شد که موجب به دست آمدن هیدروژل نیمه سنتزی با 60% جزء طبیعی و %40 جزء سنتزی شد. از لاتکس های استفاده شده با ساختارهای مختلف، پلی(AA-NaAA-AM-AMPS) مناسب ترین لاتکس پلیمری برای تبدیل باگاس به هیدروژل است. باگاس اصلاح شده با این لاتکس دارای مقدار جذب آب تا 112g/g است، درحالی که مقدار جذب آب باگاس اصلاح نشده اولیه، فقط 3.6g/g است. هیدروژل های هیبریدی تولید شده با استفاده از روش های شناسایی مانند طیف سنجی زیرقرمز، آزمون گرمایی دینامیکی-مکانیکی، آزمون گرماوزن سنجی، میکروسکوپی الکترونی پویشی و اندازه گیری مقدار تورم بررسی و شناسایی شدند.
هیدروژل
پلیمرشدن امولسیونی وارون
زیست توده
پلیمرهای جاذب
باگاس
2016
12
21
455
467
http://jips.ippi.ac.ir/article_1433_709212098ab6c2663c317d2229651553.pdf
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
سنتز کامپوزیتهای پلیآنیلین-گرافن اکسید با شکلشناسیهای مختلف و بررسی خواص الکتروشیمیایی آنها
نسترن
مصلح
فرهاد
شریف
در این پژوهش، کامپوزیت های پلی آنیلین-گرافن اکسید، با روش اکسایش بدون استفاده ازعوامل اکسنده متداول با شکل شناسی های مختلف سنتز شدند. با تغییر نوع و غلظت محیط اسیدی دو شکل شناسی مختلف، شامل شکل شناسی های کرم مانند و پوسته پوسته به دست آمدند. شکل شناسی کامپوزیت ها با آزمون میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) بررسی شد. برای شناسایی بهتر، کامپوزیت ها در آزمون طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و پراش پرتو X نیز قرار گرفتند. آزمون پراش پرتو X نشان داد، برخلاف کامپوزیت کرم مانند، در کامپوزیت پوستهپوسته، بلورینگی القایی رخ داده است و صفحههای گرافن اکسید نیز به خوبی از هم باز شده اند. برای بررسی خواص الکتروشیمیایی کامپوزیت ها، آزمون ولت سنجی چرخه ای (CV) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بهکار گرفته شد. هدف از پژوهش حاضر، سنتز کامپوزیت های پلی آنیلین-گرافن اکسید و بررسی خواص الکتروشیمیایی آن ها بود. مشاهده شد، تنها کامپوزیت کرم مانند از نظر الکتروشیمیایی فعال است. همچنین، کامپوزیت مزبور به علت داشتن سطح فعال الکتروشیمیایی بیشتر، چگالی جریان بیشتری را در آزمون ولتسنجی چرخه ای نشان می دهد. نتایج حاصل از محاسبه درصد تبدیل نیز نشان داد، کامپوزیت ها، به طور کامل پلیمر نشدند و به همین علت خواص الکتروشیمیایی زیادی نشان نمی دهند. بنابراین کامپوزیت های سنتز شده، پیشپلیمرهای مناسبی هستند که می توان واکنش پلیمرشدن آن ها را با افزودن عوامل اکسنده متداول یا روش الکتروشیمیایی کامل کرد، تا افزون بر افزایش درصد تبدیل مونومر آنیلین، خواص کامپوزیت ها، به ویژه خواص الکتروشیمیایی آن ها، ارتقا یابد.
شکلشناسی
خواص الکتروشیمیایی
کامپوزیت
پلیآنیلین
گرافن اکسید
2016
12
21
469
477
http://jips.ippi.ac.ir/article_1434_5ed129fb579bd5d823b0d5572d98e566.pdf
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
IJPST
10163255
10163255
1395
29
5
اثر نانوصفحههای گرافن بر رفتار رئولوژی، شکلشناسی، خواص مکانیکی و گرمایی آمیختههای امتزاجناپذیر پلیپروپیلن-پلیاستیرن
فاطمه
عباسی
علیرضا
شجاعی
صمد
مومن بالله
آمیخته های پلی اولفین-پلیاستیرن همانند اکثر آمیخته های پلیمری امتزاج ناپذیر هستند و اختلاط فیزیکی آن ها ساختاری دوفازی با سطح مشترک ضعیف را به وجود می آورد. در نتیجه این آمیخته ها خواص مکانیکی ضعیفی دارند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثر نانوصفحه های گرافن ورقه ای شده (xGnP) روی سازگاری آمیخته های پلی پروپیلن- پلی استیرن (20/80PP/PS, ) بود که با ارزیابی و مطالعه رفتار رئولوژی، شکل شناسی، خواص مکانیکی و گرمایی انجام شد. نتایج رئومتری نشان داد، مقادیر مدول ذخیره و گرانروی مختلط آمیخته خالص با افزودن ذرات گرافن، به ویژه در بسامدهای کم، افزایش می یابد. دلیل این افزایش می تواند کاهش تحرک زنجیرهای نانوکامپوزیت، به علت درهم گیری زنجیرها با صفحه های گرافن باشد. بررسی ساختار فازی تمام آمیخته ها با میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) انجام شد. ریزنگارهای SEM از نانوکامپوزیت ها نشان داد، افزودن گرافن به آمیخته به کاهش ابعاد قطره های فاز پراکنده PS و نیز توزیع و پراکندگی بهتر آن در ماتریس PP منجر شده است. نتایج حاصل از خواص مکانیکی نشان داد، در نمونه های دارای گرافن مدول افزایش و ازدیاد طول تا پارگی کاهش می یابد. این آثار، به دلیل مشخصه های مکانیکی ذاتی و سختی نانوصفحه های گرافن با مدول بسیار زیاد و نیز ممانعت زیاد ذرات گرافن در برابر تحرک و گره خوردگی زنجیرهای پلیمری است. نمونه های حاوی ذرات گرافن، در مقایسه با آمیخته خالص قابلیت تبلور بیشتری نشان می دهد. این رفتار به اثر هسته گذاری نانوصفحه های گرافن نسبت داده شده است. افزون بر این، پایداری گرمایی آمیخته ها با افزایش مقدار گرافن بهبود یافت، زیرا نانوصفحه گرافن ورقه ای شده به عنوان عامل سازگارکننده مؤثر با رسانندگی گرمایی زیاد نیم رخ توزیع گرمای بسیار یکنواختی را فراهم می کند.
آمیخته پلیمری
نانوصفحه های گرافن
رئولوژی
شکل شناسی
خواص مکانیکی
تبلور
2016
12
21
478
488
http://jips.ippi.ac.ir/article_1435_b0d95766b154e969d77f293370a7ae0c.pdf