عنوان پایان‌نامه
بررسی خواص ترمودینامیکی و ریولوژیکی نانو کامپوزیت پلی اتیلن سبک خطی، کو پلیمر وینیل استات، نانو سیلیکا
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1192.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55095
- تاریخ دفاع
- ۱۵ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- محمود حیدری
- استاد راهنما
- سیدحسن جعفری امان آبادی
- چکیده
- در این پژوهش، اثر نانوسیلیکای اصلاح شده با هگزا متیلن دی سیلازان بر مورفولوژی، خواص کششی، رفتار دینامیکی و مکانیکی، رئولوژی و پایداری حرارتی آمیزه پلی اتیلن سبک خطی/ کوپلیمر اتیلن وینیل استات، (که با استفاده از روش مذاب تهیه شده بودند) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که نانوذرات سیلیکا در هر دو فاز پلی اتیلن سبک خطی و کوپلیمر اتیلن وینیل استات و نیز در ناحیه ی میان دو فاز حضور دارند. هم چنین نانو ذرات سیلیکا با اثر سازگارکنندگی خود، موجب تغییر مورفولوژی و افزایش سازگاری دو فاز پلی اتیلن سبک خطی و کوپلیمر اتیلن وینیل استات شدند. حضور نانو سیلیکا باعث افزایش همزمان مدول یانگ ، استحکام کششی و افزایش طول در نقطه شکست این آمیزه می شود. مدل های مختلفی برای پیش بینی افزایش مدول یانگ آمیزه خالص به کاربرد شد که نتایج مدل کنتو برازش مناسبتری را نشان داد. نتایج رئومتری نیز نشان داد که با اصلاح شدن نانوذرات سیلیکا و در نتیجه کاهش گروه های هیدروکسیل موجود در سطح آن، رفتار شبه جامد حتی در حضور 10 % از نانوسیلیکا نیز مشاهده نمی شود. نتایج آزمون دینامیکی- مکانیکی نیز نشان داد که تغییر مورفولوژی حاصل از افزودن نانو ذرات سیلیکا، در دماهای پایین، باعث تغییر رفتار ویسکوالاستیک آمیزه می شود. نتایج آزمون گرما وزن سنجی نیز نشان داد، نانو ذرات سیلیکا باعث افزایش پایداری اکسیداسیونی آمیزه پلی اتیلن سبک خطی/ کوپلیمر اتیلن وینیل استات می شوند که دلیل آن نیز اثر سدگونه نانو ذرات سیلیکا در برابر نفوذ اکسیژن به داخل آمیزه و گازهای حاصل از سوختن به خارج از سطح آمیزه است. هم چنین این آزمون نشان داد که نانو ذرات سیلیکا، تاثیر چندانی بر تخریب حرارتی این آمیزه در محیط نیتروژن ندارند، این نتایج با استفاده از مدل های اوزوا-فلاین-وال و کسینجر-آکاهیرا-سونوز کمی سازی شد.
- Abstract
- This master thesis explains influence of a hexamethyldisilane treated nanosilica on morphological, tensile properties, thermal and thermomechanical(dynamic-mechanical properties), rheological and thermal stability of linear low density polyethylene (LLDPE)/ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) blends prepared by one step melt mixing process via a twin screw extruder. Transmission electron microscopic (TEM) results showed that the treated nanosilica formed small aggregates in polymer matrix and they were localized in the LLDPE matrix besides localizing in EVA droplets as well as at LLDPE/EVA interface. These nanoparticles had compatibilizing role on the blend system especially at high content. Addition of the nanosilica to the blend and increasing its content increased the young's modulus, tensile strength as well as elongation at break of the nanocomposites. Different models were used to predict the Young's modulus of the nanocomposites. It was found that the experimental data were better fitted by Counto model than the other models. Melt rheological investigations on the nanosilica filled LLDPE/EVA blend system showed that incorporation of the treated nanosilica, even up to 10 wt%, did not lead to a solid-like behavior at low-frequency indicating ease of processing of such highly filled system. At low temperatures, the results of dynamic mechanical thermal analysis showed that the storage modulus E' is affected significantly by changing in morphology of blend. The thermal stability of LLDPE/EVA blend was improved by nanosilica in oxygen atmosphere, especially at high content of nanosilica, because of barrier effects of nanosilica particles on oxygen diffusion into blend and products of the degradation process outside of the blend, but in nitrogen atmosphere, thermal stability remained unchanged. The activation energy of degradation at low conversions were calculated by OFW and KAS methods in the oxygen and nitrogen atmosphere.
