عنوان :

مقاله افزایش مواد افزودنی بر پلی پروپیلن

تعداد صفحات : ۴۲

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

از زمان‌های گذشته همواره بشر جهت حمل‌ونقل بسیاری از کالاها احتیاج  به چیزی داشته است تا آن را بسته‌بندی نموده و به سهولت جابجا نماید. از این‌رو کیسه‌های بافته‌شده و با پیشرفت علم و تکنولوژی و ورود پلیمر به دنیای صنعت و نساجی به تدریج جای خود را به کیسه‌های بافته‌شده از جنس پلی‌پروپیلن داده‌اند.

در جهت بهبود خواص مواد پلیمری از یکسری افزودنیها بهره گرفته می شود،با توجه به درصد این مواد اندازه ذرات خواص ماده نهایی تغییر می نماید. این ترکیبات مواد،‌ خاصیت های مطلوب و مرغوب را به وجود می آورند.

در این بخش شیوه پلیمر شدن ادمیسلر برای تولید کردن غشای سطحی نازک پلی پروپیلن در سطح، از ذره های کربنات کلسیم استفاده می شود. هدف و منظور در دو چیز خلاصه می شود. اول در ارزیابی و تعیین حالتی از آماده شدن از ذره های کربنات کلسیم pp که در شیوه پلیمر ادمیسلر استفاده شده اند و دوم در تحقیقاتی که از اثرات ترکیبات pp در شکل دادن مشخصات و خواص مکانیکی ترکیبات پلی پروپیلین (ipp) در مقایسه با مخلوط و ترکیب ipp که بهبود پیدا کرده اند اما مورد عمل قرار داده نشده اند و ترکیباتی از اسید استریک کربنات کلسیم (caco₃).

گرانول پلی پروپیلن را با سه نوع کربنات کلسیم با فرمول و درصدهای متفاوت مخلوط نموده و در دستگاه اکسترودر به گرانولیت تبدیل کرده و برای تهیه نمونه جهت آزمون های مورد بررسی در دستگاه پرس قرار داده می شود.

۱_۳:تحلیل نتایج :

استفاده از ۵% مواد افزودنی در نمونه ها با توجه به شرایط خاص نروچ سازی سخت تر شده یا قرار گیری ذرات در ماتریس به صورت کامل رخ نمی دهد که همین امر باعث نزدیک شدن اعداد مربوط به آزمایشات خواص مکانیکی پلیمر تولید شده است.

با افزایش میزان درصد SM 1010 میزان استحکام کاهش ، کرنش افزایش و میزان ضربه کاهش پیدا کرده است.

با افزایش میزان درصد ۱۱۰HS میزان استحکام کاهش ، کرنش افزایش و میزان ضربه افزایش پیدا کرده است.

با افزایش میزان درصد۱۱۰FRF میزان استحکام کاهش ، کرنش افزایش و میزان ضربه افزایش پیدا کرده است.

 واژه های کلیدی: پلی‌پروپیلن، شاخصه های گرانول، بازیافت پلی‌پروپلین، ذره های کربنات کلسیم ، آزمون کرنش

فهرست مطالب

فصل اول    ۱
مقدمه:    ۱
آشنایی با پلی‌پروپیلن(Poly propylene) :    ۲
مشخصات شیمیایی پلی‌پروپیلن:    ۲
دمای ذوب:    ۲
تبلور:    ۳
دمای تبدیل شیشه‌ای(Tg):    ۶
ریز ساختار:    ۶
مواد اولیه برای تولید پلی پروپیلن:    ۶
روش‌های تولید پلی‌پروپیلن:    ۷
شاخصه های گرانول پلی پروپیلن:    ۷
MFI:    ۷
MWD:    ۹
چگالی «Density»:    ۱۰
بازیافت پلی‌پروپلین:    ۱۰
تخریب:    ۱۰
پایدارسازی:    ۱۲
منابع ضایعات:    ۱۳
مصارف پلی‌پروپیلن:    ۱۳
الیاف:    ۱۳
بی‌بافتها:    ۱۴
قطعات ساخته شده با قالب‌ریزی دمشی:    ۱۵
لوله‌ها:    ۱۵
پوشش لوله‌ها:    ۱۵
پوشش سیم‌ها:    ۱۶
فیلم، ورقه و نوار:    ۱۶
دلائل استفاده از پلی‌پروپیلن:    ۱۷
بافت کیسه های پلی پروپیلن:    ۱۸
فصل دوم    ۱۹
مقدمه:    ۱۹
۲_۱:تهیه نمونه    ۲۱
۲_۲_آزمونهای انجام شده    ۲۳
۱_۲_۲_آزمون ضربه:    ۲۳
۱_۱_۲_۲_تحلیل  و بررسی  نمودار ضربه:    ۲۴
۲_۲_۲_ آزمون کرنش    ۲۶
تحلیل و  بررسی نمودار۲ :    ۲۷
۳_۲_۲_آزمون استحکام سنجی:    ۲۹
۱_۳_۲_۲_  تحلیل و بررسی نمودار استحکام    ۳۱
۴_۲_۲_نتیجه ی کلی مقایسه انواع کربنات در برابر آزمون های انجام شده:    ۳۳
فصل سوم :    ۳۴
مقدمه:    ۳۴
۲-۳پیشنهاد ها :    ۳۴
منابع:    ۳۵

منابع:

۱)م. حقیقت کیش ، کتاب “پلی پروپیلن”،انتشارات انجمن پلیمر ایران، ۱۳۸۱

۲) ح. طاهری ،کتاب ” آشنایی با محصولات پتروشیمی”، انتشار شرکت گسترش صنایع  پایین دست پتروشیمی

۳- M. Nomura , N. Sugi , T. Tanka , K. Hara “polypropylene composit” , United State Patent No. 4407986,1991

۴-S. Calle , P. Ontale “ Evoluttionss of efficiency & pressure drop of filter media during clogging & cleaning cycles” , powder technology , 2002      ۵- S.Ima, E.Shiratani,” polypropylene film”, United State Patent No. 566453, 1998

۶-M.G.L in” polypropylene wicker for weaving a bag” United State Patent No. 655434, 2004

۷-Z. Demjen,B. Pukanszky “Evaluation of Interfacial interaction in PP Surface Treated CaCo3 Composite” Elsevier Journal,1998

۸-P. Rungruang , B. P, Grady “Surface Modified Calcium Carbonate Particles by Admicellar Polymerization to be Used as Filler for Isotactic Polypropylene” ,colloids & surface A , 2006,page 114-125

۹-S.F.Xaveir,J.M. Schultz ’Polypropylene Composition’J. thermoplastic composite materials,21,113,1996

۱۰-M.E. Yazdanshenas ,H. Sherafat’Effect of filteration on productivite & quality of propylene BCF yarn’۵^th international Istanbul textile conference,2005

۱۱-Chi Ming,Jingshen, ‘polypropylene-Calcium Carbonate Nano composites ’polymer & plastic Journal,25,257,2003

۱۲- Q.C Zhang ,Z. Yu, ‘Crystallization and Impact Energy of Polypropylene/CaCo3 Nanocomposites with Nonionic Modifier’,Polymer,45,5985-5994,2002

۱۳-K.Premphet ,P. Horanont ,’phase structure of Ternary Polypropylene/Elastomer/Filler composite ‘Polymer ,41,9283-9290,2004

۱۴-J. Karger ‘Polypropylene an A-Z Reference, Kluwer Academic Publishers,136-2004

۱۵-C. M. Chan, ‘Effect of Sodium Dodecyl Sulfate on the Surface of CaCo3 “\’Polymer ,43 , 3321-3329,2002

۱۶- T. Pongprayoon , N. Yanumet, ‘History of Polypropylene’ ,Interface Science , 42,873-878,1997

۱۷-W.C,J. Westzaan , J. Gaymans, ‘ Toughening of Polypropylene with Calcium Carbonate Particles,Polymer ,43 , 3661-3674 , 2002

۱۸-Y. Li ,Q. Rang , A study of Internal Friction in Polypropylene Filled with Nanometer Scale Caco3 Particles , Materials Science & Engineering , A,370-379,2004

فصل اول

مقدمه:

از زمان‌های گذشته همواره بشر جهت حمل‌ونقل بسیاری از کالاها احتیاج  به چیزی داشته است تا آن را بسته‌بندی نموده و به سهولت جابجا نماید. از این‌رو کیسه‌های بافته‌شده یکی از این بسته‌بندیها می‌باشند که در زمان‌های گذشته از جنس کنف بوده (که البته هنوز هم در مواردی کاربرد دارند) و با پیشرفت علم و تکنولوژی و ورود پلیمر به دنیای صنعت و نساجی به تدریج جای خود را به کیسه‌های بافته‌شده از جنس پلی‌پروپیلن داده‌اند.کیسه های پلی پروپیلن یکی از اقلام پر مصرف در صنایع بسته بندی در همه کشورها و از جمله ایران می باشد که مصرف آن از یک سو بدلیل افزایش جمعیت واز سوی دیگر بدلیل پیدایش کاربردهای جدید رو به افزایش است.

پلی‌پروپیلن، پلیمری چند منظوره با خواصی جالب توجه برای کاربردهای متفاوت است. این پلیمر همراه با پیشرفت علوم و فنون مختلف با کمک پژوهشهای علمی به وجود آمده و به کمک پژوهشهای علمی ،خواص آن بهبود یافته است.

شواهد به دست آمده در دهه‌های ۱۳۳۰ و ۱۳۴۰ شمسی نشان داد خواص فیزیکی و عمومی مواد پلیمری بشدت وابسته به ساختار فیزیکی است. ساختار فیزیکی جدای از ساختار و ترکیب شیمیایی است و نشان‌دهنده چگونگی قرار گرفتن ملکول‌های زنجیری در ماده پلیمری است. یک پلیمر با وزن ملکولی و توزیع وزن ملکولی مشخص می‌تواند خواص فیزیکی (ضربه‌پذیری، شکنندگی، چقرمگی، سختی، قابلیت کش آمدن) متفاوتی داشته باشد. این تفاوت در خواص در اثر چگونگی قرار گرفتن ملکول‌های زنجیره‌ای نسبت به هم و نسبت به یک راستای معین است که ساختار فیزیکی را تعیین می‌کند و به نظر می‌رسد با توسعه دانش در این زمینه در آینده امکان به وجود آمدن تنوع در خواص ساخته‌های پلی‌پروپیلنی پدیدار شود. در سال‌های گذشته روش‌های تولید پلی‌پروپیلن از محصولات پتروشیمی پیشرفتهای جالب توجهی داشته است. لیکن هنوز سرمایه‌گذاری قابل توجهی لازم است تا محصول مناسبی تولید شود.

دستگاههای تبدیل گرانول پلی‌پروپیلن به قطعات فیلم و الیاف در حال توسعه و تکامل‌اند. تکامل این دستگاهها به طور عموم در افزایش سرعت تولید و کاهش انرژی مصرفی است.

آشنایی با پلی‌پروپیلن(Poly propylene) :

پلی‌پروپیلن ماده‌ای سبک، با جرم مخصوص کمتر از آب است  که از پلیمر شدن گاز پروپیلن به دست می آید. پلی پروپیلن در برابر رطوبت، روغن‌ها و حلا لهای معمولی مقاوم است. این ماده به صورت جامد سفید رنگ شفاف می‌باشد که در حلال‌های سرد نامحلول و در دی‌کالین داغ، تترالین داغ و تتراکلرواتان جوشان محلول است. همچنین قابل احتراق است. پلی‌پروپیلن دارای نقطه ذوب ۱۷۱-۱۶۸ درجه سانتیگراد و وزن مولکولی بیشتر از ۰۰۰/۴۰ می‌باشد. پلی‌پروپیلن از خانواده پلاستیک‌ها بوده و از نوع گرمانرماها یا ترموپلاستیک‌ها Thermoplastics بشمار می‌آید و دارای چگالی مابین  می‌باشد.فرمول شیمیایی پلی‌پروپیلن به این صورت  است.

 مشخصات شیمیایی پلی‌پروپیلن:

دمای ذوب:

دمای ذوب یا محدوده دمای ذوب پلی پروپیلن، بسته به ساختار شیمیایی و خلوصش، در نظم فضایی مولکولی آن متغیر است. وجود کومونومرها با نبود نظم فضایی مولکولها، موجب کاهش دمای ذوب یا وسیع شدن محدوده ذوب می شود. به طور کلی دمای ذوب پلیمرهای تصادفی، کمتر از دمای ذوب پلیمر خالص و بیشتر از کوپلیمر تصادفی است. دمای ذوب تعیین شده، به روش اندازه‌گیری آن بستگی دارد. با روش حجم سنجی، دمای ذوب پلی پروپیلن  تعیین شده است در حالی که با روش گرماسنجی پویشی تقاضلی (DSC)دمای ذوب  تعیین شده است. تغییر سرعت گرم کردن، موجب تغییر چند درجه‌ای در دمای ذوب می‌شود.

درشکل (۲ ) نمودار حاصل از گرماسنجی پویشی تفاضلی پلی پرو پیلن تجارتیs  ۷۳۰ نشان داده شده است. در این اندازه گیری، دما بین ۲۵۰-۲۵ درجه سانتیگراد و با سرعت ده درجه در دقیقه تغییر داده شده است. دمای ذوب آن ۱۷۱ درجه سانتیگراد تعیین شده است.

تبلور:

مولکولهای زنجیره‌ای پلی پروپیلن ایزوتاکتیک بلوری به شکل مارپیچ است، که سه مونومر در هر حلقه مارپیچ قرار دارد. شکل۳ ، شکل فضایی مولکول را نشان می دهد. هر واحد تکرار

شونده دارای طول  ۶٫۵ درجه است. گروههای متیل به طور متقارن در اطراف مارپیچ قرار گرفته و زاویه بین آنها تقریباً ۱۲۰ درجه است. این نظم ساختاری، به وجود آمدن سلولهای واحد با تنگ چین مونوکلینیک را ممکن می سازد.

ساختار بلوری به وجود آمده در پلی پروپیلن به شرایط محیط، دما، تنش  و نوع هسته گذارها بستگی دارد. به تنگچین مونوکلینیک، شکل آلفا (a) گفته می شود. البته شکلهای دیگری برای پلی پروپیلن بلوری به نامهای بتا (B) و گاما () نیز وجود دارد.

درصد تبلور پلی پرو پیلنهای تولید شده معمولاً ۶۰-۴۵ درصد است. با حرارت دادن در دمای ۱۵۵-۱۴۵ درجه سانتیگراد پلی پروپیلن ایزوتاکتیک متبلور می شود. وجود کومونومرها موجب تغییر دمای متبلور شدن می‌شود. انواع مواد هسته گذار موجب تغییر دمای متبلور شدن می گردند. مواد هسته گذار مانند اسید بنزوییک، دمای متبلور شدن را به ۱۴۰-۱۳۰می رساند. تمام هسته گذارها موجب افزایش سرعت متبلور شدن می گردند،که این باعث می شود تعداد گویچه‌ها افزایش یابد و اندازه آنها کوچک  شود.

 در محدوده دمایی متبلور شدن، با کاهش دما سرعت متبلور شدن افزایش می یابد؛ اما در دمایی کمتر از  سرعت بشدت کاهش می یابد، بنابراین اگر پلیمر درحالت مذاب به سرعت سرد شود، تبلور کمی به وجود می آید و اندازه گویچه‌ها کوچک می شود. چون قابلیت انتقال دادن حرارت در این پلیمر بسیار کم است، اگر از مواد هسته گذار استفاده نشود، وقتی نمونه ای نسبتاً بزرگ به آرامی سرد می شود، در آن گویچه‌های نسبتاً بزرگی تشکیل می شود.

 گویچه‌ها به وسیله میکروسکوپ نور پلاریزه بین پلاریزه  کننده‌های متعامد قابل مشاهده است. گویچه‌ها خود بلور کامل نیستند. گویچه از قسمتهای بلوری و بی نظم ساخته شده است. در آن بر حسب نوع، مولکولها در راستای شعاع گویچه از قسمتهای بلوری و بی نظم ساخته شده است. در آن بر حسب نوع، مولکولها در راستای شعاع گویچه‌ها، عمود بر شعاع قرار گرفته اند. وقتی فیلم حاوی گویچه‌ها کشیده می شود، هنگام کشش گویچه‌ها از بین می‌روند و فیلم به صورت آرایش یافته در می‌آید. شکل(۴) گویچه‌های به وجود آمده در یک فیلم پلی پروپیلن را که پس از ذوب، به آهستگی سرد شده است نشان می‌دهد.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .