کتب و مقالات
فیلم های آموزشی
دوره های آموزشی

کد : ۴۴٧٠
تاریخ انتشار : ١٣٩۶/٠١/١٩
بازدید : ٣٢۴

عوامل سازگار کننده در کامپوزیت‌های پلی‌پروپیلن با مواد معدنی


پلی‌پروپیلن یکی از پلیمرهای مهم تجاری است که کاربردهای بسیار گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده است. اگر همین ماده تجاری با کربنات کلسیم پر شده و کامپوزیتی از iPP/CaCo3 تهیه شود، کاربردهای این ماده وسیع‌تر و گسترده‌تر می شود که از آن جمله افزایش سختی، استحکام ضربه‌ای و کاهش قیمت کامپوزیت است.


عوامل سازگار کننده در کامپوزیت‌های پلی‌پروپیلن با مواد معدنی

پلی‌پروپیلن یکی از پلیمرهای مهم تجاری است که کاربردهای بسیار گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده است. اگر همین ماده تجاری با کربنات کلسیم پر شده و کامپوزیتی از iPP/CaCo3 تهیه شود، کاربردهای این ماده وسیع‌تر و گسترده‌تر می شود که از آن جمله افزایش سختی، استحکام ضربه‌ای و کاهش قیمت کامپوزیت است.

همچنین انرژی لازم برای اختلاط کربنات کلسیم با پلی‌پروپیلن از دیگر پرکننده‌ها بسیار کمتر است. دیگر پرکننده‌ها سبب سایندگی ماردون‌های اختلاط، افزایش انرژی حرارتی پلیمر و در نتیجه افزایش تاریخچه حرارتی پلیمر می‌شوند در حالی که استفاده از کربنات کلسیم حتی درصدهای بالا این مشکلات را ایجاد نمی‌کند.

استفاده از عوامل جفت کننده:
در استفاده از پرکننده‌ها مشکلاتی مانند چسبندگی سطوح ذرات به یکدیگر، عدم تفکیک، تجمع ذرات در سیستم، توزیع مشکل ذرات و پخش نامناسب پرکننده در سیستم وجود دارند.
اگر شرایط اختلاط مانند دمای اختلاط، نوع فرآیند اختلاط، زمان اختلاط و ... به بهترین شرایط نزدیک شوند، فقط ذرات تجمع یافته توزیع می‌شود.

بنایراین در اثر تجمع ذرات و توزیع نامناسب در ماتریس در واقع هر کدام از فازها ذرات  درشت محسوب می‌شوند و طبق تئوری گریفیت مقدار تنش کمتری برای جدایش آن‌ها لازم است و افت خواص کامپوزیت زیاد خواهد شد.

از طرفی شرکت میتوبیشی در گزارش‌های خود و تحقیقاتش درباره خواص فیزیکی و مکانیکی پلی‌پروپیلن پر شده با کربنات کلسیم عدم حضور چسبندگی بین دو فاز و افت شدید خواص فیزیکی مکانیکی را بیان کرده است. بنابراین حضور ماده سوم که سبب چسبندگی دو فاز و همچنین تفکیک و توزیع مناسب ذرات در سیستم شود ضروری به نظر می‌رسد.

عوامل جفت‌کننده موادی هستند که این نقش را برعهده می‌گیرند و به عنوان واسطه‌ای بین دوفاز ماتریس و پرکننده ایفای نقش می‌کنند.
اين مواد چون با پوشش خود روى سطوح پركننده ها باعث تبديل فاز معدني سطح پركننده به فاز آلي مي شوند، ميزان چسبندگي ذرات به يكديگر به شدت مي كاهند، در نتيجه به عنوان اولين قدم، تجمع و خوشه اي شدن ذرات از بين مي رود و اندازه متوسط ذرات كاهش و سطح كل آن ها افزايش مي يابد.

اما اثر مهم اين دسته از مواد ايجاد چسبندگي دو فاز است به طوري كه عوامل جفت كننده از قطبيت گروه قطبي پركننده و گروه قطبي عامل جفت كننده قوي تر باشد، اين پوشش مؤثر تر و مستحكم تر خواهد بود.
اما از طرف ديگر اين مواد با داشتن سرهاي بلند غيرقطبي از سمت ديگر با زنجيرهاي پلي پروپيلن تداخل فيزيكي ايجاد مي كنند و مهم تر اينكه با اين كار گره خوردگي هاي بسيار مؤثري ايجاد مي شوند طوري كه به نظر مي رسد فاز پليمر و سطح پركننده قويا به هم متصل شده و چسبيده اند. بدين ترتيب حضور عوامل جفت كننده به دليل آن كه مقدار بسيار كمي از آن ( حداكثر ٢/٥٪‏ پركننده) مي تواند خواص فيزيكي و مكانيكي كامپوزيت را بهبود بخشد، بسيار مفيد و سودمند است.

تعدادی از عوامل جفت‌کننده مفید برای کربنات کلسیم:
۱-اسید استئاریک
۲-پلی‌اتیلن گلیکول
۳-مشتقات الکیل فنیل اتر
۴- LICA
۵- MAPn


اما با توجه به خواص كربنات كلسيم، چون اين پركننده معدني است، نيروهاي بين خوشه هاي آن نيروهاي بسيار ضعيف واندروالس هستند كه با تنش اعمال شده توسط دستگاه فرآيند مي شكنند و در ماتريس پليمري پخش مي شوند؛ بنابراين استفاده از عوامل جفت كننده در توليد كامپوزيت هاي پلي پروپيلن با كربنات كلسيم اجباري نيست.

منبع:  "آمیزه‌های پلیمری" - مولفان: علیرضا میربلوک، آرش وحیدی، حمید یزدانی
برچسب: پلی‌پروپیلن, کربنات کلسیم, عامل جفت‌کننده, سختی, اسید استئاریک, پلی‌اتیلن گلیکول, واص فیزیکی مکانیکی

فرم ارسال نظر

ارسال نظر

نام:
 
آدرس ایمیل:
پیام:
 
    
عبارت امنیتی:
 

نظرات

موردی یافت نشد !
تصویر موجود نمیباشد