عنوان پایان‌نامه
طراحی رزین پلی استر چقرمه مقاوم دربرابر اتش با استفاده ازنانوپرکننده ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41243
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- فراز محمدزاده هنرور
- استاد راهنما
- بابک کفاشی
- چکیده
- رزین پلی استر غیراشباع یکی از پرمصرف ترین رزین هایی است که در صنایع کامپوزیت مورد استفاده قرار می گیرد که به دلیل مقاومت شیمیایی و مکانیکی بالا، فرآیندپذیری مناسب و قیمت پائین در فرآیند قالب گیری انتقالی رزین از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این فرآیند شکل دهی به دلیل سرعت تولید بالا یکی از مهم ترین روش های تولید صنعتی است. با توجه به خواص منحصر بفرد نانولوله های کربنی و خاک رس نانویی، بررسی اثر نانوپرکننده ها بر خواص رزین های RTM ضروری به نظر می رسد. هدف اصلی این تحقیق طراحی فرمولاسیون رزین های RTM پایه ی پلی استر غیراشباع و بررسی اثر افزودن نانوپرکننده ها بر خواص آتش گیری و چقرمگی این رزین ها است. برای این منظور، نانوپرکننده ها به روش اختلاط مکانیکی به ماتریس پلیمری افزوده شدند و اثر هم افزایی پرکننده ها بر مشخصات نهایی نانوکامپوزیت تهیه شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی مورفولوژیکی نشان داد با توجه به پخش مناسب ذرات نانویی در ماتریس پلیمری، محصول نهایی ساختار نانوکامپوزیـتی مناسبی دارد. نتایج آزمون رئومتری به عنوان معیاری برای ارزیابی رفتار رزین در حالت مایع بیانگر وجود رفتارShear thinning و ایجاد ریزساختار در تمام نمونه های تهیه شده بود. ایجاد لایه عایق در برابر نفوذ حرارت و اکسیژن و همچنین لایه ممانعت کننده در اثر استفاده از خاک رس نانویی موجب شده است کندسوزی و پایداری حرارتی نمونه های نانوکامپوزیتی تا حدود 50 درصد افزایش یابد. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که استفاده از پرکننده های نانویی در بدترین حالت موجب کاهش 32 درصدی مقاومت کششی و افزایش 14 درصدی مقاومت ضربه ای محصولات نهایی شده است. کلمات کلیدی: پلی استر غیراشباع، فرآیند قالب گیری انتقالی رزین، نانوپرکننده، رئولوژی، مقاومت حرارتی، خواص مکانیکی.
- Abstract
- Due to the unique and outstanding properties of nano-materials such as carbon nanotubes (CNTs) and organoclay as fillers in polymers, study on the effects of these materials on the rheological properties of such polymers, either in molten state or solution, is required. Although unsaturated polyesters with styrene have a wide spread application in industry, surprisingly, there is a lack of information in the literature regarding CNT/organoclay/polyester nanocomposite systems. The main aim of this research was to prepare RTM resins based on unsaturated polyester and to evaluate effect of nano-fillers on the resin properties including toughness and flame retardancy. It was found that CNT and organoclay caused formation of microstructure network in the polymeric matrix. The results showed shear thinning behavior for the samples containing CNT, organoclay and polyester resin. Here, the viscosity was decreased with increasing shear rate but a yield stress values was observed. Also addition of nanofillers led to an improvement in thermal stability and flame retardancy of nanocomposites, where, these parameters increased up to 50%. Furthermore, tensile and impact tests were utilized as a criterion for the evaluation of mechanical properties. The results indicated that using nanofillers have caused a 14 percent increase and a 32 percent decrease in impact and tensile strengths, respectively. Keywords: Polyester, RTM, Nano-fillers, Rheology, Thermal Stability, Mechanical Properties.
