توضیحات

عنوان: نورد پلیمرها

• فصل اول:
• کلیات
•  مقدمه
•  فرآیند نورد
•  نورد سرد
•  نورد گرم
•  آشنایی با پلمیرها
•  پلی‌آمیدها
•  پلی‌پروپیلن
•  دلیل استفاده از فرآیند نورد در مواد پلیمری
• فصل دوم:
• بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی پلیمر در فرآیند نورد
•  مقدمه
•  تغییرات ساختار داخلی در طول فرآیند نورد
•  اثر نسبت نورد بر روی رفتارهای بلورسازی
•  اثر نسبت نورد بر روی جهت‌گیری مولکولی
•  اثر نورد بر روی ریزسختی و توزیع آن
•  اثر نورد بر روی رفتار مکانیکی دینامیکی پلیمر
•  اثر نسبت نورد بر خواص کششی
• فصل سوم:
• بررسی منحنی تنش کرنش و اثرات صفحات پلیمر بر روی فرآیند نورد
•  مقدمه
•  بررسی منحنی تنش کرنش پلیمر در فرآیند نورد
•  تأثیر نسبت نورد بر روی صفحات مختلف پلیمر
• فصل چهارم:
• نتیجه‌گیری
•  جمع‌بندی
• منابع

فصل اول:

کلیات

1 مقدمه

در علم مواد، بازیافت یکی از مهمترین فن‌آوری‌های برای حفظ منابع و کاهش ضایعات است. یک از تکنولوژی‌های بازیافت مؤثر که به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شود، تجزیه‌ی زیستی نام دارد. در سال‌های اخیر، بسیاری از پلیمرهای تجزیه‌پذیر بیولوژیکی، از جمله پلی‌اتیلن سوکسینات (PBS)، پلی‌کاپرولاکتون (PCL) و پلی‌آمیدهای‌اسید (PLA) توسعه یافته‌اند. از میان این پلیمرها، PLA یکی از امیدوار‌کننده‌ترین پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر شناخته شده که قابل حمل بودن، داشتن خاصیت ترموپلاستیکی و ساختار بلوری از ویژگی‌ها آن است.

علاوه بر این، PLA می‌تواند یک جایگزین پایدار برای محصولات پتروشیمی محسوب شود و می‌تواند از منابع تجدیدپذیر استخراج شود (جنوبی و همکاران، 2010). پلیمر PLA دارای مزایای فراوانی از جمله استحکام و مدول بالا (کارلوتا، 2001) و سختی خوب (جنوبی و همکاران، 2010) می‌باشد. با این حال، به علت اینکه PLA جزء مواد شکننده محسوب می‌شود، کرنش شکست بسیار کمی دارد (تقریبا 5%) (کارلوتا، 2001). از این‌رو، این مشکل سبب می‌شود که استفاده از این پلیمر در فرآیندهای صنعتی محدود شود.

برای افزایش قابلیت انعطاف‌پذیری PLA و گسترش کاربردهای صنعتی آن، بسیاری از محققان روش‌های مختلفی برای افزایش قابلیت انعطاف آن پیشنهاد کرده‌اند تا قدرت اصلی آن نیز حفظ شود. برای رسیدن به خواص مکانیکی ایده‌آل و افزایش ظرفیت تجاری، دو روش رایج توسعه یافته است. یکی از آنها این است که پرکننده‌ها به پلیمرهایی مانند فسفات کلسیم (بلیچ و همکاران، 2002)، نانولوله‌های کربنی (کوان و همکاران 2008) و الیاف طبیعی (اوکسمان و همکاران، 2003) اضافه شود. در یک مورد خاص، بوندرسون و اوکسمان (2007) نانوویسکر PLA/سلولز را از نانوکامپوزیت‌های (PLA/CNW) تهیه کردند و نتایج آزمایش‌های خواص کششی نشان داد که فقط بهبود نسبی کوچکی در خواص کششی نانوکامپوزیت‌های آماده شده، به‌دست آمده است (مقاومت کششی 7/67 مگاپاسکال و طول انقباض حدود 4/2 درصد بود). علاوه بر این، جنوبی و همکاران. (2010) گزارش دادند که استحکام کششی کامپوزیت‌های PLA تقویت شده با نانوفیبر سلولزی از 58 مگاپاسکال تا 71 مگاپاسکال افزایش یافته است، در حالی‌که حداکثر کرنش فقط 7/2 الی 4/3 درصد بوده است.

روشی دیگر این است که پلیمرها با پردازش پلاستیکی آماده شوند. کاراسکو و همکاران (2010) گزارش دادند که PLA اکسترود شده یا تزریقی باعث افزایش کشیدگی می‌شود (32 الی 35 درصد بالاتر). رحیم و همکاران (2006) دریافتند که لایه‌های نازک PLA که به‌وسیله‌ی روش تراکم‌پذیری حرارتی تولید می‌شوند، قوی و شکننده بوده و به ترتیب دارای حداکثر مقاومت کششی و حداکثر طول کششی در مقادیر شکست 44.0±2.2 MPa و3.0±0.1%  خواهند بود. این محققان با استفاده از پردازش پلاستیک، خواص مکانیکی PLA را بهبود بخشیدند. متاسفانه، برخلاف انتظار این اثرات دارای نتایج خوبی نبود (یو و همکاران، 2008).

به طور کلی، ریزساختارها به‌عنوان ساختار بلوری، جهت‌گیری مولکولی و کریستالی شناخته می‌شوند و می‌توانند بر خواص مکانیکی پلیمرهای بلوری تاثیرگذار باشند. بسیاری محققان گزارش کرده‌اند که پردازش پلاستیکی می‌تواند با استفاده از روش‌هایی مانند طراحی کشش (چاپلئو و همکاران، 2005)، طراحی نورد (لی و همکاران، 2008)، طراحی کشش (بائو و همکاران، 2012)، اکستروژن زاویه‌ای کانال برابر (کیو و همکاران، 2012a)، اکستروژن هیدرواستاتیک (گیبسون و همکاران، 1974) و فرآیند نورد (کیو و همکاران، 2012b)، خواص مکانیکی خوبی داشته باشد.

در یک مورد خاص، فرآیند نورد می‌تواند جهت‌گیری پلیمرهای مولکولی بالا را به‌دست آورد و از تولید حفره‌ها در طی پردازش که توسط ناکایاما و همکاران (2001) گزارش شده است، جلوگیری نماید. بنابراین استفاده از نورد برای تولید پلیمرهای با خواص خوب مانند پلی‌اتیلن (PE) (وانگ و همکاران، 1993)، پلی‌اکسی‌متیلن (POM) (موهانراج و همکاران، 2008)، پلی‌پروپیلن (PP) (کیو، 2002) و پلیمرهای دیگر رواج پیدا کرده است. کیو و همکاران (2000a) و موراتا و همکاران (2013)، تغییرات مورفولوژی و خواص مکانیکی در پلیمرهای قالب شده، را بررسی کردند.

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.