پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622Effects of Molecular Iodine and 4-tert-Butylcatechol Radical Inhibitor on the Radical Polymerization of Styreneاثر ید مولکولی و بازدارنده رادیکالی 4-ترشیوبوتیل کتکول بر پلیمرشدن رادیکالی استیرن95104147910.22063/jipst.2017.1479FAمجتبیبزرگتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون،
صندوق پستی 114-14115مهدیعبداللهیتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون،
صندوق پستی 114-14115محمدعلیسمسارزادهتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون،
صندوق پستی 114-14115Journal Article20160308The presence of molecular iodine was studied in relation the molecular weight and molecular weight distribution of polystyrene, produced by radical poly merization. Radical polymerization of styrene initiated by 2,2׳-azobisisobutyronitrile (AIBN) was performed at 70°C in the presence of molecular iodine. The synthesized polymers were characterized by gel permeation chromatography (GPC) and proton- nuclear magnetic resonance (<sup>1</sup>H NMR) techniques. The results of these reactions including conversion data, number-average molecular weight and molecular weight distribution were compared with those obtained for styrene radical polymerization initiated by AIBN at the same temperature in the absence of molecular iodine. It was found that the presence of iodine had a profound effect on the molecular weight and its distribution in the produced polystyrene. This was attributed to the ability of iodine to control the polymerization of styrene initiated by AIBN via reverse iodine transfer polymerization (RITP) mechanism. The polymer produced by this method had a molecular weight of 10600 g/mol with a molecular weight polydispersity index of 1.3. Due to the importance of induction period in reverse iodine transfer radical polymerization, increasing the temperature to 120°C during the induction period resulted in shorter induction periods and the produced species led to better control of the molecular weight. Also, due to the role of iodine molecules as a radical inhibitor, the presence of a secondary radical inhibitor, i.e. 4-tert-butylcatechol, along with the iodine was investigated in radical polymerization of polystyrene initiated by AIBN. It was observed that the secondary radical inhibitor prevented the consumption of the iodine molecules by the radicals produced from decomposition of the AIBN initiator; therefore, alkyl halides were not produced during the induction period.اثر ید مولکولی بر وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی پلیاستیرن تولید شده در پلیمرشدن رادیکالی استیرن بررسی شد. پلیمرشدن رادیکالی استیرن شروع شده با آغازگر 2،׳2-آزوبیس(ایزوبوتیرونیتریل) (AIBN) در دمای 70 درجه سلسیوس و در مجاورت مولکول ید انجام شد. از آزمونهای رنگنگاری ژل تراوایی (GPC) و طیفبینی رزونانس مغناطیسی پروتون (<sup>1</sup>H NMR) برای شناسایی پلیمرها استفاده شد. نتایج این آزمونها شامل تبدیل واکنش، وزن مولکولی متوسط و توزیع وزن مولکولی با نتایج به دست آمده برای پلیمرشدن رادیکالی استیرن شروع شده با آغازگر AIBN در دمای مشابه، در غیاب مولکولهای ید مقایسه شد. نتایج نشان داد، ید اثر بسزایی بر وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی پلیمر نهایی سنتز شده دارد و بهخوبی قابلیت کنترل پلیمرشدن را با سازوکار پلیمرشدن رادیکالی انتقال ید معکوس دارد و به تولید پلیمری با وزن مولکولی l10600g/molو توزیع وزن مولکولی 1.3 منجر شود. با توجه به اهمیت دوره القا در پلیمرشدن رادیکالی انتقال ید معکوس، دوره القا با افزایش دما تا 120 درجه بسیار کوتاه تر شد و گونههای تشکیل شده طی این دوره به کنترل بهتر وزن مولکولی منجر شدند. همچنین، با توجه به اینکه مولکولهای ید در ابتدا بهعنوان بازدارنده رادیکالی عمل میکنند، نقش وجود بازدارنده رادیکالی 4-ترشیوبوتیل کتکول در کنار مولکولهای ید در پلیمرشدن رادیکالی استیرن شروع شده با آغازگر AIBN بررسی شد. مشاهده شد، وجود بازدارنده رادیکالی، مانع از مصرف مولکولهای ید به وسیله رادیکالهای حاصل از تجزیه آغازگر شیمیایی و تشکیل آلکیل هالید طی دوره القا میشود.http://jips.ippi.ac.ir/article_1479_cd6bab589392ab2778480211826081f2.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622Effect of Polysulfone and Graphene Nanosheets on the Flexibility of Epoxy Coatingsاثر پلیسولفون و نانوصفحههای گرافن بر انعطافپذیری پوششهای اپوکسی105114148010.22063/jipst.2017.1480FAبهارهرضویمشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی 91775نویدرمضانیانمشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی 91775سعیداحمدجوتهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده مهندسی پلیمریزاسیون، گروه کاتالیست، صندوق پستی 112-149750000-0002-8536-115XJournal Article20160514Epoxy resin has remarkable properties including excellent mechanical and electrical properties, thermal and chemical stability, and resistance to creep. On the other side, these resins are brittle with low resistance toward crack initiation and its growth. In order to solve this problem, thermoplastic polysulfone and graphene nanosheets have been used as filler for improving the flexibility of epoxy coatings. The effect of adding different amounts (1, 0.5, 2.5, 5 wt%) of polysulfone and 0.5 wt% of graphene nanosheets on the epoxy properties was investigated by thermal analysis (DSC), tensile strength, impact resistance and determining the gel content of samples. The results showed that the tensile strength of epoxy resin increased by adding polysulfone, and the graphene nanosheets could improve flexibility of the sample containing 1 wt% polysulfone. The study of thermal properties of cured samples by means of DSC analysis showed that the addition of polysulfone into the epoxy network resulted in changing the glass transition (Tg) of the resin. With incorporation of graphene nanosheets into the polymer matrix, the modulus decreased due to the reduction in number of crosslinks. The study in impact resistance of the samples showed that those containing 1 wt% polysulfone and 0.5 wt% graphene displayed high strength and impact resistance. These types of compounds can be used in flexible and anticorrosion coatings.رزین اپوکسی دارای خواص مکانیکی، شیمیایی، الکتریکی و گرمایی مطلوب است و در برابر خزش مقاومت نشان میدهد. با وجود این خواص، رزین اپوکسی پخت شده شکننده است و مقاومت ضربه کمی دارد. در این مطالعه به منظور رفع این مشکلات، از پلیمر گرمانرم پلیسولفون و نانوصفحههای گرافن بهعنوان افزودنی تقویتکننده برای بهبود انعطافپذیری پوشش اپوکسی استفاده شد. بنابراین، اثر افزودن درصدهای مختلف پلیسولفون (5/0، 1، 5/2 و 5%) و نانوصفحههای گرافن (%5/0) روی خواص رزین اپوکسی بهوسیله آزمونهای گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه و آزمون تعیین درصد ژل بررسی شد. نتایج نشان داد، استحکام کششی رزین اپوکسی با افزودن پلیسولفون افزایش یافته است و از سوی دیگر نانوصفحههای گرافن انعطافپذیری نمونه دارای %1 پلیسولفون را بهبود داده است. مطالعه خواص گرمایی نمونههای پخت شده با آزمون DSC تغییر دمای انتقال شیشهای ماتریس اپوکسی را بر اثر واردشدن پلیسولفون نشان میدهد. همچنین، با افزایش نانوذرات گرافن به آمیزه دارای پلیسولفون، مدول کاهش یافت که به دلیل کاهش درصد شبکهایشدن است. آزمون مقاومت در برابر ضربه نشان داد، نمونه دارای %1 وزنی پلیسولفون و %5/0 گرافن دارای بیشترین استحکام و مقاومت ضربه است. رزینهای تهیه شده از این نوع آمیزههای رزین اپوکسی میتواند در تهیه انواع پوششهای انعطافپذیر و مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود.http://jips.ippi.ac.ir/article_1480_8ccaf7a62850dba28f62051f3d6c611d.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622Optimization of Processing Parameters in 3D-Printing of Poly(lactic acid) by Fused Deposition Modeling Methodبهینهسازی پارامترهای فراورش در چاپ سهبعدی پلیلاکتیک اسید به روش لایهگذاری همجوش115126148110.22063/jipst.2017.1481FAمریمازوجیتهران، واحد تحقیق و توسعه شرکت مهندسی کامپوزیت البرز، کد پستی 1313963594محمدرضوی نوریتهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-14975امیرمسعودرضادوستتهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-149750000-0003-0198-0795Journal Article20160918Nowadays, making use of additive manufacturing (AM) processes such as fused deposition modeling (FDM), in different areas, such as car manufacturing, biomedical and aerospace industries is gaining popularity worldwide because of their capacities in producing functional parts with complex geometries. Therefore, it is very important to identify the significance of FDM processing parameters which would have an impact on the quality of articles produced by the processing system. In this work, poly(lactic acid) was used to study the effects of processing parameters such as layer thickness, raster angle and printing plane on the tensile properties and surface roughness of the printed specimens. The results showed that the tensile strength of a specimen increased by reducing its layer thickness. However, the elastic modulus values increased with decreasing the layer thickness to some extent. Moreover, when the layer thickness was kept constant at 0.05 mm and 3D-printing was carried out in XYZ plane, the maximum modulus and tensile strength were obtained for the raster angle of 0˚. Microscopic studies showed that in low layer thickness, the polymeric layers diffused properly into each other and no voids were formed between the layers. However, with a thickness above its critical value, a few voids were formed between the layers which played as a stress concentrator and decreased the tensile strength of the specimens. The results also showed that the surface roughness increased with increasing the layer thickness.امروزه فناوریهای نوین ساخت به روش برهمافزا مانند لایهگذاری همجوش در حوزههای مختلف صنعت نظیر مدلسازی، ماشینسازی، صنایع هوافضا و نیز علوم پزشکی به نحو چشمگیری در حال گسترش است، که علت آن را میتوان قابلیت این روش در ساخت قطعههای کاربردی با هندسههای پیچیده در مدت زمان کوتاهتر و با هزینه کمتر نسبت به روشهای متداول دانست. از اینرو، شناخت متغیرهای مؤثر بر فرایند لایهگذاری همجوش با توجه به اثر انکارناپذیر آنها در کیفیت قطعات پلیمری ساخته شده، حائز اهمیت است. در این مقاله، اثر متغیرهای فراورش مانند ضخامت لایهها، زاویه رشتهنشانی و صفحه چاپ بر خواص کششی و زبری نمونههای ساخته شده از پلیلاکتیک اسید به روش لایهگذاری همجوش، ارزیابی شده است. نتایج حاکی از آن است که در شرایط انتخاب شده برای چاپ، با کاهش ضخامت لایهها، استحکام و تا حدی مدول کششی افزایش پیدا میکند. بیشترین مقدار استحکام و مدول کششی برای نمونههایی بهدست میآید که زاویه رشتهنشانی آنها صفر درجه بوده و در صفحه XYZ به ضخامت لایه mm 05/0 چاپ شده باشند. مطالعات میکروسکوپی نشان داد، در ضخامتهای کم، لایههای پلیمری بههم جوش خورده و مرز بین لایه ای از بین میرود. اما، در ضخامتهای زیاد، فضاهای خالی زیادی میان لایهها به وجود میآید که باعث تمرکز تنش شده و در نهایت سبب کاهش استحکام قطعه چاپ شده میشوند. همچنین، نتایج زبریسنجی از سطح نمونهها نشان داد، با افزایش ضخامت لایهها، زبری سطح نیز افزایش مییابد.http://jips.ippi.ac.ir/article_1481_aa4822957048a8d451021fb1d1e661ce.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622The Properties of SBR/ENR50 Blend Containing Nanoclay/Carbon Black Dual Filler System Cured by Electron Beamمطالعه خواص آمیخته SBR/ENR50 دارای پرکننده دوتایی نانوخاکرس و دوده پخت شده با پرتو الکترونی127137148210.22063/jipst.2017.1482FAسیمااحمدی شولییزد، دانشگاه یزد، پردیس مهندسی، گروه مهندسی شیمی و پلیمر، صندوق پستی741-89195میتراتوکلییزد، دانشگاه یزد، پردیس مهندسی، گروه مهندسی شیمی و پلیمر، صندوق پستی741-89195Journal Article20160919Nanocomposites based on an SBR/ENR50 rubber blend with the blend ratio of 50/50 using Cloisite 15A nanoclay (5 and 10 phr)) and carbon black (20 phr) were prepared by melt mixing process. The rubber compounds were crosslinked by electron beam irradiation process at 50 and 100 kGy doses. A reference sample containing carbon black at 35 phr was prepared using a conventional sulphur curing system. The gel content of the samples was specified using gel fraction measurement. The results showed the maximum gel content for the sample having 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black. The dynamic mechanical properties, including the storage modulus, loss modulus, and loss factor, of the nanocomposites were evaluated using dynamic mechanical analysis (DMA) tests. The results indicated that, in spite of a well dispersed nanoclay in samples containing 10 phr nanoclay and 20 phr carbon black, a minimum loss factor was observed in the sample containing 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black at 100 kGy. On the other hand, the storage modulus of the reference sample was found to be higher than that of the sample with 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black. The mechanical properties, including the tensile strength, stress at 100%, 200%, and 300% elongation and the percentage of elongation were measured by a tensile machine. The results showed an increase in tensile strength and the stress at different elongations for a sample with 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black compared to the reference sample. In the corresponding SEM images of the samples having nanoclay and carbon black irradiated at 100 kGy a significantly higher surface roughness was observed.در این پژوهش، نانوکامپوزیتهای برپایه آمیخته لاستیکی SBR/ENR50با ترکیب درصد 50/50 دارای 5 و 10phr نانوخاکرس (کلویزیت15A) و نیز دو نوع تقویت کننده نانوخاک رس و20phr دوده با روش اختلاط مذاب تهیه شدند. آمیختههای لاستیکی به وسیله فرایند پرتو الکترونی در دوزهای پرتودهی 50 و 100kGy شبکهای شدند. برای مقایسه، نمونه مرجع با 35phr دوده در سامانه پخت گوگردی معمولی تهیه شد. مقدار ژلشدن نمونهها با اندازه گیری کسر ژلی مشخص شد. نتایج نشان داد، نمونه دارای 5phr نانوخاکرس و20phr دوده دارای بیشترین مقدار کسر ژلی است. خواص دینامیکی- مکانیکی شامل مدول ذخیره، مدول اتلاف و ضریب اتلاف نمونهها با استفاده از آزمون دینامیکی- مکانیکی (DMA) ارزیابی شد. نتایج نشان داد، گرچه پراکنش مناسب در نمونه دارای 10phr نانوخاکرس و20phr دوده وجود دارد. اما، کاهش بیشینه ضریب اتلاف در نمونه دارای 5phr نانوخاکرس و20phr دوده در دوز پرتودهی 100kGy نسبت به نمونه مرجع مشهود است. در حالی که مدول ذخیره نمونه مرجع از این نمونه بیشتر است. خواص مکانیکی مانند استحکام کششی، تنش در ازدیاد طولهای 200،100 و %300 و درصد ازدیاد طول نمونهها با استفاده از دستگاه کشش ارزیابی شد. نتایج خواص مکانیکی شامل افزایش استحکام کششی و تنش در ازدیاد طولهای مختلف در نمونه دارای 5phr نانوخاکرس و 20phr دوده نسبت به نمونه مرجع نتایج پیشین را تأیید کرد. در تصاویر SEM مربوط به نمونههای دارای دو پرکننده دوده و نانوخاکرس در دوز پرتودهی 100kGy زبری سطح بیشتری مشاهده شد.http://jips.ippi.ac.ir/article_1482_a1bbd29d2e158e6233c8f41ebe22ab6f.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622The Molecular Structure of SBR and Filler Type Effects on Thermal Diffusivity of SBR/BR Compounds Used in Tire Treadاثر ساختار مولکولی SBR و نوع پرکننده بر ضریب نفوذ گرمایی آمیزههای SBR/BR استفاده شده در رویه تایرهای سواری139149148310.22063/jipst.2017.1483FAمیرحمید رضاقریشیتهران، پژوهشگاه پلیمروپتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند،گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی112-14975فرودعباسی سورکیتهران، پژوهشگاه پلیمروپتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند،گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی112-14975Journal Article20161008This research work is devoted to the study of the thermal diffusivity of SBR/BR compounds used as the tread of radial tires. Three series of rubber compounds were prepared, in which two solution SBR grades (with and without extra oil) as well as an emulsion SBR were selected. Five compounds with different CB/silica ratios were designed for each of the three series. Moreover, three compounds without fillers were prepared as reference samples. Thermal diffusivities of the compounds were determined by a novel technique to solve an inverse heat transfer problem. Abaqus and Isight codes were used to carry out the finite element solution and optimization. It is shown that, in all the compounds the thermal diffusivities were reduced with increasing the temperature. In addition, the macro- and micro- structures of SBR as well as the CB/silica ratios greatly affected the variations in thermal diffusivities with temperature. The thermal diffusivity and its variabilities were studied and discussed by different structural and functional parameters such as intermolecular distance, molecular vibrational energy, difference between the thermal diffusivities of the polymer and filler, and the chemical bonds between the polymer and silica.در کار حاضر، انتقال گرما در آمیزههای لاستیکی مصرفی در رویه تایرهای سواری مطالعه شده است. سه مجموعه پنجتایی آمیزه ساخته شد که در آنها از دو نوع کائوچوی SBR امولسیونی و محلولی (با و بدون روغن اضافی) و پنج ترکیب درصد دوده-سیلیکای اصلاحشده استفاده شد. برای مقایسه، سه آمیزه مرجع بدون استفاده از هیچ نوع پرکنندهای ساخته شدند. ضریب نفوذ گرمایی با روشی جدید تعیین شد که برپایه حل وارون مسئله انتقال گرما به کمک نرمافزارهای Abaqus و Isight قرار دارد. نشان داده شد، در تمام نمونههای دارای پرکننده وابستگی شدید ضریب نفوذ گرمایی به دما وجود دارد. در توجیه این مطلب سه پدیده وجود دارد که عبارت از افزایش فواصل بینمولکولی و انرژی لرزشی در اثر افزایش دما و اختلاف بین ضریب نفوذ گرمایی پلیمر و پرکننده است. به همین دلیل تغییرات در ریز و درشتساختار کائوچوی SBR و نسبت دوده به سیلیکا اثر قابل ملاحظهای بر چگونگی این تغییرات دارد. بهعنوان مثال، کاهش تعداد نقاط انتهایی در کائوچوی SBR محلولی موجب کم شدن اثر کاهش فواصل بینمولکولی میشود. به همین دلیل، آمیزههای برپایه این نوع کائوچو در مقادیر کم سیلیکا کاهش کمتری را در ضریب نفوذ گرمایی با افزایش دما نسبت به آمیزههای برپایه کائوچوی امولسیونی نشان میدهند. با افزایش سیلیکا و ایجاد اتصالات عرضی شیمیایی بین زنجیرهای پلیمر و پرکننده نیز پدیده مشابهی رخ میدهد و اثر انرژی لرزشی بیشتر میشود. روغن نیز به عنوان ماده کوچک مولکول با حرکت بین زنجیرها موجب تسهیل در انتقال گرما و افزایش موقت ضریب نفوذ گرمایی در محدوده 60 تا 80 درجه سلسیوس میشود.http://jips.ippi.ac.ir/article_1483_9a524357dd5700ebc57f972af795fce8.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622A Poly(vinyl acetate)/Colloidal SiO2 Nanocomposite Synthesized by Emulsion Polymerization and Study of Its Mechanical, Thermal and Rheological Propertiesساخت نانوکامپوزیت پلیوینیلاستات- نانوذرات سیلیکای کلوئیدی به روش پلیمرشدن امولسیونی و مطالعه خواص مکانیکی، گرمایی و رئولوژی151161148410.22063/jipst.2017.1484FAمهرداداعظمیان جزیتهران دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی 11365-9465سید آرشحدادیتهران دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی 11365-9465احمدرمضانی سعادت آبادیتهران دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی 11365-94650000-0002-0095-6104فریبااعظمیانجزیره کیش، پردیس بین الملل، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده علم مواد و نانوتکنولوژی، کد پستی 76655-794117Journal Article20161010Effect of colloidal nanosilica (SiO2) on the mechanical, thermal and rheological properties of poly(vinyl acetate) synthesized by in situ emulsion polymerization method was investigated. For this purpose, a poly(vinyl acetate) latex containing 1.5 wt% colloidal silica nanoparticles was produced and the results were compared with of a blank sample. The effect of nanoparticles on the shear strength of a blank and modified poly(vinyl acetate) was characterized by tensile test. The effect of nanoparticles on glass transition temperature (Tg), thermal stability and char yield of pristine poly(vinyl acetate) and its nanocomposite was evaluated by differential scanning calorimetric (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The rheological behavior of the products was studied by rheometric mechanical spectrometry (RMS). Eventually, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) coupled with elemental mapping of X-ray spectroscopy (EDX) was used to study the morphology and elemental analysis of the nanocomposite. The results showed that the shear strength was improved by 11% with increasing 1.5 wt% colloidal silica nanoparticles into poly(vinyl acetate). Besides, with the addition of silica nanoparticles, Tg increased approximately 1°C due to creating more free volume between the polymer chains. The TGA results showed that the nanocomposite char yield increased by 3.8% at 800°C in comparison with the blank polymer char yield, suggesting a thermal stability improvement in the presence of colloidal silica nanoparticles as a result of molecular interactions. The results of RMS revealed the shear thinning behavior of the latexes. The FE-SEM-EDX results showed a uniform dispersion of nanoparticles throughout the poly(vinyl acetate) matrix.در این پژوهش، اثر نانوذرات سیلیکای کلوئیدی بر خواص مکانیکی، گرمایی و رئولوژی پلیوینیل استات تولیدی بهوسیله پلیمرشدن امولسیونی درجا ارزیابی شد. بدین منظور، لاتکس پلیوینیل استات دارای %1.5 نانوذرات سیلیکای کلوئیدی ساخته و نتایج با نمونه بدون نانوذرات مقایسه شد. برای بررسی اثر نانوذرات بر استحکام برشی پلیوینیلاستات خالص و اصلاح شده از آزمون کشش استفاده شد. اثر نانوذرات بر دمای انتقال شیشهای، پایداری گرمایی و مقدار زغالگذاری پلیوینیل استات خالص و نانوکامپوزیت آن به ترتیب با استفاده از آزمونهای گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و گرماوزنسنجی (TGA) بررسی شد. رفتار رئولوژی پلیوینیلاستات خالص و کامپوزیت آن با استفاده از طیفسنج مکانیکی رئومتری (RMS) مطالعه شد. در نهایت، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی (FE-SEM) مجهز به تجزیه عنصری (EDX) ریزساختارها و تجزیه عنصری نانوکامپوزیت ساخته شده، مطالعه شد. نتایج نشان داد، افزودن %1.5 نانوذرات سیلیکا به پلیوینیل استات سبب بهبود استحکام برشی تا %11میشود. همچنین، دمای انتقال شیشهای به دلیل افزایش حجم آزاد میان زنجیرها با افزودن نانوذرات، حدود °1 افزایش یافت. نتایج آزمون TGA نشان داد، مقدار زغالگذاری نانوکامپوزیت در مقایسه با پلیمر خالص در دمای 800 درجه 3.8% یشتر شده است که حاکی از بهبود پایداری گرمایی پلیوینیل استات با وجود نانوذرات سیلیکای کلوئیدی است. نتایج آزمون RMS نشاندهنده رفتار رقیقشونده برشی در لاتکسهای تولیدی بودند. همچنین، تصاویر حاصل از آزمونFE-SEM-EDX ، توزیع یکنواخت نانوذرات را در سطح ماتریس پلیوینیل استات نشان دادند.http://jips.ippi.ac.ir/article_1484_3e397546781301576e206b796296f6c1.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325530220170622Non-Parametric Kinetic (NPK) Analysis of Thermal Oxidation of Carbon Aerogelsتحلیل فرایند اکسایش گرمایی ایروژلهای کربنی به روش سینتیکی غیرپارامتری163176148510.22063/jipst.2017.1485FAآزادهسیفیتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی114-14115احمدرضابهرامیانتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی114-141150000-0002-9224-1527علیرضاشریفتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی114-14115Journal Article20161016In recent years, much attention has been paid to aerogel materials (especially carbon aerogels) due to their potential uses in energy-related applications, such as thermal energy storage and thermal protection systems. These open cell carbon-based porous materials (carbon aerogels) can strongly react with oxygen at relatively low temperatures (~ 400°C). Therefore, it is necessary to evaluate the thermal performance of carbon aerogels in view of their energy-related applications at high temperatures and under thermal oxidation conditions. The objective of this paper is to study theoretically and experimentally the oxidation reaction kinetics of carbon aerogel using the non-parametric kinetic (NPK) as a powerful method. For this purpose, a non-isothermal thermogravimetric analysis, at three different heating rates, was performed on three samples each with its specific pore structure, density and specific surface area. The most significant feature of this method, in comparison with the model-free isoconversional methods, is its ability to separate the functionality of the reaction rate with the degree of conversion and temperature by the direct use of thermogravimetric data. Using this method, it was observed that the Nomen-Sempere model could provide the best fit to the data, while the temperature dependence of the rate constant was best explained by a Vogel-Fulcher relationship, where the reference temperature was the onset temperature of oxidation. Moreover, it was found from the results of this work that the assumption of the Arrhenius relation for the temperature dependence of the rate constant led to over-estimation of the apparent activation energy (up to 160 kJ/mol) that was considerably different from the values (up to 3.5 kJ/mol) predicted by the Vogel-Fulcher relationship in isoconversional methodsدر سالهای اخیر، ایروژلهای کربنی توجه ویژهای را به خود اختصاص دادهاند. این دسته مواد برپایه کربن در دمای نسبتاً کم (حدود 400 درجه سلسیوس) در معرض اکسیژن اکسید میشوند. توسعههای انجام شده در زمینه فناوری ذخیره انرژی، لزوم بررسی رفتار ایروژلهای کربنی در دماهای زیاد را بهعنوان انتخابی برای این سامانهها آشکار میکند. هدف این مقاله، تحلیل سینتیکی اکسایش ایروژل کربنی با روش سینتیکی غیرپارامتری (non-paramertic kinetic,NPK) است. بدین منظو<strong>ر</strong>، از دادههای بهدست آمده از آزمونهای گرماوزنسنجی در سه سرعت گرمادهی مختلف برای سه نمونه ایروژل با نانوساختار متفاوت استفاده شد. روش تحلیل سینتیکی NPK از این لحاظ که امکان تعیین و جداسازی تابعیت سرعت واکنش به دما و درجه تبدیل را با استفاده مستقیم از دادههای تجربی فراهم میکند، بر سایر روشهای سینتیکی مانند روشهای همدرجه (isoconversional) ارجح است. در این روش تابعیت سرعت واکنش اکسایش به درجه تبدیل به بهترین شکل توسط مدل Nomen-Semppere بیان میشود. همچنین، تابعیت دمایی ثابت سرعت از معاله آرنیوس، همانطور در روشهای همدرجه مفروض است، پیروی نکرده و مدل Vogel-Fulcher بیشترین تطبیق را با دادههای تجربی نشان میدهد. دمای مرجع بهدست آمده از تطبیق دادهها با این مدل برابر با دمای شروع فرایند اکسایش ایروژل کربنی است. مشاهده شد، فرض تابعیت آرنیوسی ثابت سرعت از دما در روشهای همدرجه به برآورد انرژی فعالسازی در مقادیری بیشتر (حداکثر 160kJ/mol) و بسیار متفاوت از مقدار پیشبینی شده آن با معادله Vogel-Fulcher (حداکثر 3.5kJ/mol) منجر میشود.http://jips.ippi.ac.ir/article_1485_9a40eff63cba5fc69f63a167d03a2dad.pdf