فهرست مطالب

بسپارش - سال هفتم شماره 4 (پیاپی 25، زمستان 1396)

فصلنامه بسپارش
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 25، زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1397/01/18
  • تعداد عناوین: 10
|
  • صفحات 3-3
  • فرزانه علی پور، لیلا ناجی *، زهرا فخاران صفحات 4-16
    در سال های اخیر، مواد کربنی و به طور خاص گرافن با توجه به خواص الکتریکی، گرمایی، مکانیکی، نوری و الکتروشیمیایی منحصر به فرد برای ترکیب با سایر مواد مورد توجه بسیاری بوده اند. نانوکامپوزیت های پلیمر-گرافن از رایج ترین نانوکامپوزیت های پایه پلیمری هستند که در مقایسه با مواد خالص خواص گرمایی، الکتریکی، مکانیکی، نوری و الکتروشیمیایی بسیار بهتری دارند. پلی آنیلین با توجه به خواص بسیار گسترده آن، مانند هزینه تهیه کم، پایداری و ثبات زیست محیطی زیاد، فعالیت الکتروکاتالیزی منحصربه فرد، رسانندگی الکتریکی مناسب و آماده سازی آسان پلیمر رسانای مناسب برای کاربردهای الکترونیکی، نوری و الکتروشیمیایی است. طی چند سال گذشته، نانوکامپوزیت های کربنی پلی آنیلین با توجه به خواص جدید و کاربردهای بسیار متنوع آن ها توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. سنتز و استفاده از این نانوکامپوزیت های کربنی و به ویژه گرافن در سلول های خورشیدی آلی از راهکارهای ارائه شده برای بهبود خواص آن ها در سال های اخیر است. در این مقاله مروری، پس از بیان مقدمه ای درباره سلول های خورشیدی آلی، خواص پلی آنیلین، مواد کربنی و گرافن به انواعی از پرکاربردترین نانوکامپوزیت های کربنی پلی آنیلین و به ویژه گرافن-پلی آنیلین و برخی از پژوهش های انجام شده با هدف طراحی سلول های خورشیدی آلی در چند سال اخیر اشاره شده است.
    کلیدواژگان: سلول خورشیدی آلی، پلی آنیلین، نانو کامپوزیت، نانوکامپوزیت پایه کربنی، گرافن
  • مسیب قرخلو، سماحه سجادی، فهیمه عسکری *، مهدی رضایی تبار، اعظم رحیمی صفحات 17-26
    نانواسفنج ها عموما مواد متخلخلی هستند که از به هم پیوستن مونومرهای سیکلودکسترین به دست می آیند. آن ها دارای حفره هایی در اندازه نانومتری بوده و قابلیت بارگذاری مواد در این حفره ها را دارند. خواص پایه فیزیکی-شیمیایی سیکلودکسترین ها در اواخر قرن نوزدهم بررسی و سپس به عنوان روش عملی و اقتصادی برای بهبود خواص فیزیکی-شیمیایی و خواص دارویی مانند افزایش انحلال پذیری، پایداری و زیست دسترسی مولکول های دارو استفاده شده اند. نانواسفنج های برپایه سیکلودکسترین متخلخل بوده و در محلول های آبی نامحلول اند. این نانواسفنج ها دارای ساختار کروی شکل بلوری یا بی شکل هستند که با استفاده از انواع مختلف سیکلودکسترین ها و مشتقات آن ها تهیه می شوند. نوع سیکلودکسترین ها، عوامل شبکه ای کننده و درجه شبکه ای شدن روی ابعاد و قطبیت پلیمر متخلخل اثرگذارند. نانواسفنج های پلیمری با توجه به نوع عامل شبکه ای کننده، می توانند به صورت خنثی یا اسیدی تهیه و سنتز شوند. این گونه نانواسفنج ها دارای بخش های آب دوست و آب گریز بوده که قابلیت تله اندازی محدوده وسیعی از مولکول های چربی دوست و آب دوست را با تشکیل کمپلکس های درون گیر و غیردرون گیر القا می کنند. این کمپلکس ها، بدون ایجاد هیچ گونه پیوند کوئوردینانسی میان مولکول ها تشکیل می شوند. نیروی رانش برای تشکیل آن ها می تواند برهم کنش های الکتروستاتیک، واندروالسی، آب گریز و انتقال بار باشد. این نوع از نانواسفنج های پلیمری با روش های مختلف از جمله میکروسکوپی، بررسی انحلال پذیری، پتانسیل زتا، گرماسنجی پویشی تفاضلی و طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه شناسایی می شوند. عوامل مختلف مانند نوع پلیمر و میزبان، دما و روش تهیه می توانند بر تشکیل و عملکرد نانواسفنج ها اثرگذار باشند. این نوع از نانواسفنج ها در زمینه های متنوع نظیر دارویی، نساجی، کاتالیزگرها، لوازم آرایشی، کشاورزی و مانند آن ها کاربرد دارند.
    کلیدواژگان: سیکلودکسترین، نانواسفنج، شبکه ای کننده، بارگذاری، رهایش
  • محمدعلی دهنوی *، الیاس رحمانی صفحات 27-37
    در تلاش برای افزایش انرژی فرمول بندی های پیشرانه و مواد منفجره، محمل های پرانرژی مختلف بررسی شده اند. پیش پلیمر نیترات استری، پلی گلیسیدیل نیترات (PGN)، پیش پلیمر پرانرژی است که به عنوان محمل در فرمول بندی های پیشرانه و مواد منفجره به کار می رود. PGN پرانرژی ترین پلیمر در بین محمل های پرانرژی است. سه مرحله تهیه PGN از گلیسرول، نیترودارکردن، حلقه ای شدن و پلیمرشدن هستند. گلیسرول محصول جانبی صنعت زیست دیزل است که پیش از استفاده به عنوان واکنشگر نیاز به خالص سازی دارد. در این مقاله، روش های مختلف تهیه PGN بررسی و روش های بهینه توضیح داده شده اند. سازگاری PGN با مواد پرانرژی در پیشرانه ها یا مواد منفجره مهم ترین ویژگی بارز آن در کاربردهای عملی است. PGN با نرم کننده های پرانرژی سازگار است. از این رو، بیشترین کاهش دمای انتقال شیشه ای (Tg) با افزودن نرم کننده پرانرژی BuNENA و بیشترین افزایش در رفتار جریان (کاهش گرانروی) با افزودن نرم کننده پرانرژی DEGDN مشاهده شده است. PGN پخت شده به خاطر نزدیکی گروه های هیدروکسیل انتهایی پلیمر به گروه های نیترات استر در دمای محیط متحمل خودتجزیه یا واپخت (به دلیل شکستگی زنجیر) می شود. کارهای پژوهشی پیشین نشان داده است که موثرترین راه حذف واپخت PGN اصلاح گروه انتهایی آن با پتاسیم کربنات است. در این مقاله، فرمول بندی های مختلف از پیشرانه های برپایه PGN بررسی و برتری های خواص احتراقی، بالستیکی و مکانیکی آن در مقایسه با پیشرانه های متداول بیان شده است. در نهایت فرمول بندی، نحوه اختلاط و روش تهیه پیشرانه مطلوب برپایه PGN ارائه شده است.
    کلیدواژگان: پلی گلیسیدیل نیترات، پیشرانه، پیش پلیمر پرانرژی، تهیه PGN، واپخت
  • طاهر رحیمی اقدم، زهرا شریعتی نیا * صفحات 38-47
    پلیمرها به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوب، در بسیاری از کاربردها جایگزین فلزات شده اند. ولی اشتعال پذیری و احتراق آن ها، استفاده از این مواد را محدود ساخته است. افزون براین، گازهای سمی حاصل از احتراق مواد پلیمری نیز خطرهای ناشی از آتش را افزایش داده است. برای غلبه بر این مشکل، تلاش های بسیاری برای بهبود بازدارندگی شعله مواد پلیمری انجام گرفته است. پیرولیز پلیمر در اثر گرما به تشکیل گونه های رادیکالی بسیار واکنش پذیر •O• ،H و •OH منجر می شود. دو گونه اول به طور عمده به رادیکال هیدروکسیل (•OH) تبدیل می شوند و •OH با شرکت در واکنش گرمازا، گرمای لازم برای گسترش شعله را فراهم می کند. بنابراین، مهار •OH باعث ممانعت از پیش روی شعله می شود. بازدارنده های شعله هالوژن دار که هالوژن رادیکالی تولید می کنند یا بازدارنده های فسفاتی فرار که •HPO• ،PO یا •PO2 آزاد می کنند، باعث مهار •OH می شوند. برای کاهش اشتعال پذیری پلیمرها، می توان یا ساختار پلیمر را دست کاری کرده یا با پوشش دهی سطحی پلیمر و منسوجات، لایه سدگری روی آن ها ایجاد کرد. در این مقاله، فرایند احتراق مواد پلیمری، سازوکار های عمل بازدارنده های شعله در فاز بخار و متراکم شامل چاه گرمایی، لایه سدگر، اثر گرماتورمی و جلوگیری از پیش روی شعله و نیز پیشرفت های اخیر در زمینه نانوساختارهای بازدارنده شعله به طور خلاصه بررسی می شوند. همچنین، نحوه به کارگیری بازدارنده های شعله در پلیمرها و کامپوزیت ها، سمیت ناشی از احتراق پلیمرها و بازدارنده های شعله و نیز آزمون های سنجش بازدارندگی شعله، که نمایانگر رفتار گرمایی بازدارنده های شعله است، بحث می شود.
    کلیدواژگان: بازدارندگی شعله، نانوساختار، احتراق، مواد پلیمری، کامپوزیت
  • محمد رضوی نوری *، علی تسلیمی صفحات 48-59
    پیرسازی فیزیکی و نوسازی از حالت پیرشده پس از معرفی توسط Struik برای اولین بار، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. پیرسازی فیزیکی موجب می شود تا پلیمر بی شکلی که در زیر دمای انتقال شیشه ای از حالت تعادل دور است، به سمت تعادل حرکت کند. مشاهده شده است، این پدیده خواص پلیمرهای بی شکل شیشه ای را تغییر می دهد. اما با اعمال چرخه گرمایی با عنوان نوسازی گرمایی، این تغییرات از حافظه پلیمر پاک می شود و پلیمر به حالت غیرتعادلی بازمی گردد. شبیه سازی های تجربی و ریاضی بسیاری نیز روی خواص گوناگون پلیمرها به منظور مشاهده پاک شدن یا نشدن این تغییرات در اثر اعمال تنش های مکانیکی با عنوان نوسازی مکانیکی، در رژیم های پیش و پس از تسلیم پلیمر انجام شده است. اما با توجه به تضاد نتایج به دست آمده، همچنان نمی توان رخداد یا عدم رخداد نوسازی مکانیکی را اثبات کرد. با وجود گذشت نزدیک به چهار دهه از معرفی این پدیده، هیچ گونه بررسی و جمع بندی از نتایج پژوهشگران در این زمینه ارائه نشده است. در این مقاله پس از معرفی کلی پدیده پیرسازی فیزیکی، اثر این پدیده بر خواص پلیمرهای بی شکل شیشه ای به اختصار توضیح داده می شود. در ضمن، نتایج به دست آمده از پژوهش ها و مطالعات پژوهشگران مختلف درباره نوسازی گرمایی و مکانیکی و دلایل دست یابی به آن ها هم بررسی می شود.
    کلیدواژگان: پلیمر بی شکل شیشه ای، پیرسازی فیزیکی، نوسازی گرمایی، نوسازی مکانیکی، اثر حافظه
  • سید امین میرمحمدی *، نعیمه بحری لاله، مهدی نکومنش حقیقی، فرشید نوری صفحات 60-72
    اولیگومرشدن آلفااولفین های سنگین برای سنتز محصولات سوختی، روغن و روانکار در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. مونومرهای استفاده شده در این زمینه اغلب از بین 1-دودکن و 1-دکن انتخاب می شوند. تبدیل آلفااولفین ها به محصولات مدنظر با استفاده از کاتالیزگرهای متنوعی انجام می شود که به طور عمده شامل: 1- اسیدهای لوییس مانند آلومینیم تری کلرید و بورتری فلوئورید در مجاورت دهنده های بازی، 2- کاتالیزگرهای متالوسن بر پایه زیرکونیم، هافنیم و تیتانیم با لیگاندهای سیکلوپنتادی انیل و ایندنیل، 3- کاتالیزگرهای کروم-سیلیکای معروف به کاتالیزگرهای فیلیپس و 4- مایعات یونی هستند. محصولات تولید شده با کاتالیزگرهای مختلف محدوده وسیعی از گرانروی حرکتی را، از cSt 2 تا cSt 100 شامل می شوند که برای کاربردهای ویژه مستعدند. با این چشم انداز در این مقاله، پس از مقدمه ای کوتاه در زمینه صنعت روغن و روانکارها، نحوه گروه بندی روغن های تجاری بر اساس نظام موسسه نفت آمریکا توضیح داده می شود. سپس، به دلیل خواص ویژه روغن های طبقه چهارم، که به نام پلی آلفااولفین ها شناخته می شوند، روش سنتز آن ها با انواع سامانه های کاتالیزگری بررسی و کاربردهای این محصولات در صنعت روانکاری معرفی می شوند. در ادامه نیز خواص پلی آلفااولفین های تولید شده و روش های تجزیه این روغن ها بررسی می شود.
    کلیدواژگان: پلی آلفااولفین، روغن، روانکار، اولیگومرشدن، کاتیونی
  • پوریا کرمی *، اکبر شجاعی صفحات 73-82
    در دهه های اخیر مواد نانو ساختار، به ویژه نانوذرات کربن، به دلیل قابلیت استفاده گسترده در زمینه های مختلف، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. ساختار کروی و سطح فعال شیمیایی به همراه خواص مکانیکی درخور توجه، نانوالماس را به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت خواص پلیمرها مطرح کرده است. از مشکلات اصلی در دست یابی به خواص بهبودیافته در نانوکامپوزیت ها، پراکنش نامطلوب نانوذرات و تشکیل کلوخه هاست. به منظور رفع این مشکل، روش های متعددی برای اصلاح سطحی نانوالماس به کار رفته که در اکثر موارد از روش های شیمیایی تر استفاده شده است. نانوذرات الماس به دلیل ویژگی های منحصر به فرد در بسیاری از نانوکامپوزیت های پلیمری با ماتریس گرمانرم و گرماسخت به کار می روند. استفاده از این نانوذرات موجب بهبود خواص نانوکامپوزیت ها مانند خواص مکانیکی و سایشی شده است. استفاده از نانوذرات الماس به شکل اولیه و اصلاح شده در ماتریس های گرمانرم گزارش شده که در هر دو حالت سبب تقویت خواص مکانیکی شده است. برای ماتریس های گرماسخت بیشتر پژوهش ها روی اپوکسی متمرکز بوده است. محدوده درصد های وزنی زیاد (35%) تا درصد های وزنی کمتر از 1% نانوذرات الماس بررسی شده که نشان از بهبود خواص مکانیکی و تریبولوژیکی داشته است.
    کلیدواژگان: نانوالماس، نانوکامپوزیت پلیمری، اصلاح سطحی، گرمانرم، گرماسخت
  • پدرام ملائکه * صفحات 83-93
    از جمله روش های اتصال لوله های پلیمری، جوش الکتریکی با اتصالات ویژه آن است. در جوش الکتریکی، لوله ها و اتصالات پلیمری با استفاده از سیم های تعبیه شده در ساختار آن ها به یکدیگر متصل می شوند. تفاوت اصلی بین جوش گرمایی متعارف با جوش الکتریکی، در نحوه انتقال گرماست. در جوش گرمایی از ابزار گرم کن برای ذوب سطوح لوله و اتصال پلیمری استفاده می شود. اما در جوش الکتریکی که داخلی است، درون سطح اتصال جوش با یک رسانا یا پلیمر رسانا گرم می شود. با اتصال برق به مواد رسانای قرار گرفته در اتصالات، گرما به وجود می آید. برای دسترسی به مواد و محصولات مطلوب، طراحی و نصب بر پایه اتصالات مناسبی انجام می شود که شرایط جوشکاری را به خوبی گذرانده اند. روش های جوش و اتصال، بسته به عواملی همچون نوع پلیمر به کار رفته در لوله، تغییرات ساختاری پلیمر، الزامات فشار داخلی یا خارجی لوله، کاهش نشتی، ممانعت از تکان ها و بارهای ضربه ای طولی، شرایط کاربردی و عملیاتی، نیازمندی های عملیات ساخت و نصب و نوع محصولاتی که باید جوش داده شوند، متغیر هستند. در این مقاله، بررسی فرایند جوش الکتریکی در بعد استحکام، عوامل موثر بر اتصال یکنواخت و پایدار از دیدگاه سازوکارهای تشکیل اتصال در مقیاس درشت مولکولی، نفوذ مولکولی در ساختار پلیمرها و تشکیل یا گسست پیوندهای شیمیایی از راه روش های متفاوت تجربی و محاسباتی ارائه شده از سوی پژوهشگران مرور شده است.
    کلیدواژگان: جوش الکتريکي، لوله پليمري، نفوذ مولکولي، اتصال، استحکام
  • صفحات 94-102
    * اخبار علمی

    ذخیره و رهایش گرما با نانوالیاف هوشمند
    استتار رنگی با الهام از طبیعت به کمک پلیمرها
    نوعی پلیمر نیمه شفاف ترمیم شونده در دمای محیط با فشار اندک
    خازن انعطاف پذیر با بهبود پلیمر دی الکتریک
    فرایند نوین با قابلیت چاپ سفارشی کاتالیزگرها
    دریافت کمک مالی پژوهشگران برای تهیه پلیمرهای بور
    زیست پلیمرهای نوین ناپدیدشونده به محض تحریک

    * معرفی پایان نامه
    * معرفی کتاب
    * معرفی وبگاه
    کلیدواژگان: اخبار علمی، پایان نامه، کتاب، وبگاه
|
  • Farzaneh Alipour, Leila Naji *, Zahra Fakharan Pages 4-16
    Carbon materials and specially graphene, due to their unique electrical, thermal, mechanical, optical and electrochemical properties have been very popular to combine with other materials and formation of nanocomposites in recent years. Graphene-based polymer nanocomposites are one of the most common polymer-based nanocomposites. They have much better thermal, electrical, mechanical, optical and electrochemical properties than pure substances i.e., polymer and graphene. Polyaniline is a useful conducting polymer that has been widely used in electronic devices, optical and electrochemical applications owing to its low cost, good environmental stability, interesting electroactivity, good electrical conductivity and easy preparation. Carbon-based polyaniline nanocomposites have attracted a great deal of interest due to their new properties or enhanced performance during the past few years. In recent years, synthesis and application of polyaniline/graphene nanocomposites is one of the most important strategies to improve organic solar cell functions. In this review, after a brief introduction on organic solar cells, the properties of polyaniline, carbon materials and graphene, references have been made to the most common types of carbon-based polyaniline nanocomposites, specially polyaniline/graphene. Some of the research done in the last few years is with the aim of designing organic solar cell in order to improve their performance in the past few years.
    Keywords: organic solar cell, polyaniline, nanocomposite, carbon based nanocomposite, graphene
  • Mosayeb Mosayeb Gharakhloo, Samaheh Sadjadi, Fahimeh Askari *, Mahdi Rezaeetabar, Azam Rahimi Pages 17-26
    Nanosponges are generally porous materials with nanometer-sized pores that are capable of loading molecules in their cavities. Physical-chemical properties of cyclodextrins in the late 19th century were fundamental. Cyclodextrins have been used as practical and economical advantages to improve the physico-chemical properties and medicinal properties such as increased solubility, stability and bioavailability of the drug molecules. Cyclodextrin-based nanosponges are porous and insoluble in aqueous solution which can be in crystalline or amorphous structure and spherical shape and can be formed by different types of cyclodextrins and their derivatives. Dimension and the polarity of porous polymers are affected by types of cyclodextrins, cross-linkers and degree of cross-linking. In addition, depending on the type of cross-linker, neutral or acidic polymeric nanosponges can be synthesized. These polymeric nanosponges have hydrophilic and hydrophobic parts that induce capability to entrap wide range of lipophilic or hydrophilic molecules by forming inclusion and non-inclusion complexes. These complexes are formed between molecules without making any coordination bond and the driving force to induce electrostatic, Van der Waals and hydrophobic interactions, release of conformational strains and charge-transfer interaction. Characterization of these types of polymeric nanosponges are performed by different methods like microscopy, solubility studies, zeta potential, DSC and FT-IR spectroscopy. Various factors such as type of polymer and guest, temperature and method of preparation can affect the formation and the performance of nanosponges. These nanosponges are used in a variety of fields such as pharmaceutical, textile, catalysts, cosmetics, agriculture and other areas.
    Keywords: cyclodextrin, nanosponge, crosslinker, loading, releasing
  • Elyas Rahmani, Mohammad Ali Dehnavi * Pages 27-37
    Various energetic binder materials are being investigated in an attempt to increase the energy level of explosives and propellant formulations. The nitrate ester prepolymer poly(glycidyl nitrate) (PGN) is an energetic prepolymer that is used as a binder in propellant and explosives formulations. PGN is the most energetic polymer among the energetic polymers. Three steps in PGN synthesis from glycerol are nitration, cyclization and polymerization. Glycerol is a by-product of biodiesel industry that needs purification before any chemical reaction. In this paper various preparation methods of PGN have been investigated and optimum methods are introduced. The compatibility of PGN with energetic materials in propellants or explosives is the most important property of PGN in practical applications. PGN is compatible with energetic plasticizers. Therefore, the maximum decrease in glass transition temperature (Tg) has been seen by the addition of BuNENA energetic plasticizer and maximum increase in flow behavior (lowering of viscosity) has been observed by the addition of DEGDN energetic plasticizer. The cured PGN undergoes self-decomposition or de-curing (caused by chain scission) at room temperature due to the proximity of the terminal hydroxyl groups of the polymer to the nitrate ester groups. Research works showed that the most effective way of removing the de-curing of PGN after curing is to modify the end groups of PGN with potassium carbonate. In this paper, different formulations of PGN-based propellants are studied and their combustion, ballistic and mechanical properties have been compared with typical propellants. Finally, a PGN-based propellant formulation, mixing and preparation method is introduced.
    Keywords: polyglycidyl nitrate, propellant, energetic prepolymer, PGN preparation, de, cureing
  • Taher Rahimi-Aghdam, Zahra Shariatinia * Pages 38-47
    Metals have been replaced by polymers in many applications due to the favorable mechanical and chemical properties of polymers. But flammability and combustibility of polymeric materials are their major shortcoming that limiting their applications. Beside these concerns, toxic gases produced during combustion of polymeric materials increase the fire hazards. To overcome these problems, numerous attempts have been made to improve the flame retardancy of polymeric materials. Pyrolysis of polymer by thermal treatment leads in the formation of highly reactive •O, •H and •OH radicals. The first two species are mainly converted to the hydroxyl radical (•OH) and the •OH radical affords the required heat for fire propagation in an exothermic reaction. Thus, •OH prevention would result in avoiding fire spreading. Halogenated flame retardants produce halogen radicals or volatile phosphate retardants releasing •HPO, •PO or •PO2 radicals, which can inhibit •OH radical formation. For reducing flammability of the polymers, it is possible to either change the polymer structure or create a protecting layer on the surface of polymers and textiles using surface coating. This paper aims to give a short overview on fundamentals of polymeric materials combustion, modes of action of flame retardants in both vapor and condensed phase including: heat sink, barrier layer, intumescent effect, prevention of flame propagation, as well as, recent developments in nanostructure flame retardants. We also highlight the applications of flame retardants in polymeric materials and composites, toxicity of flame retardant and the fire retardancy tests, which have been used to describe fire behavior, nature and modes of flame retardant materials.
    Keywords: flame retardancy, nanostructure, combustion, polymeric material, composite
  • Mohammad Razavi-Nouri *, Ali Taslimi Pages 48-59
    The term "physical aging" was first coined by Struik to separate the relaxation of glassy polymers from those of other time-dependent phenomena such as chemical aging. Glassy amorphous polymers are in non-equilibrium states below their glass transition temperature (Tg). A glassy polymer gradually moves toward its equilibrium state with time when it is kept below Tg. The amorphous polymer can be heated again, known as thermal rejuvenation, to erase its memory and return the polymer to its non-equilibrium state. Many experimental and mathematical simulations have been conducted so far to investigate the rejuvenation of glassy polymers by applying mechanical stresses, i.e., mechanical rejuvenation. However, to turn a glassy polymer to its non-equilibrium state by imposing mechanical stress on the polymer is still under debate. Some scientists agree and others disagree with the idea. It was found that small strains can over-age an amorphous polymer, however, large strains can cause mechanical rejuvenation. In pre-yield regime, straining a polymer will not change its state and mechanical rejuvenation does not occur. In post-yield regime, straining will change the state of the system, but, it is totally different from that of an unaged sample. In this article, our aim is to present some information on physical aging and also discuss a controversial topic of thermal and mechanical rejuvenation of glassy amorphous polymers by reviewing the recently published papers.
    Keywords: glassy amorphous polymer, physical aging, thermal rejuvenation, mechanical rejuvenation, memory effect
  • Seyed Amin Mirmohammadi *, Naeimeh Bahri-Laleh, Mehdi Nekoomanesh-Haghighi, Farshid Nouri Pages 60-72
    Oligomerization of higher α-olefin monomers for production of fuels, synthetic lubricants and oils has attracted a lot of interest in recent years. The Poly(a-olefin)(PAO) fluids are usually produced from 1-dodecene (C12) and 1-decene (C10) as starting materials. Various synthetic protocols are employed in oligomerization processes. They are mostly based on (1) conventional Lewis acid such as AlCl3 and BF3/donor systems, (2) metallocene catalysts based on Ti, Zr, and Hf metals and cyclopentadienyl and indenyl ligands, (3) Cr/silica catalysts known as Phillips catalysts and (4) ionic liquids as active precursors. PAOs are graded and differentiated for different applications by their kinematic viscosities at 100 °C (or KV100). The most usual grades have kinematic viscosity between 2 cSt to 100 Sct. Due to the importance of PAO lubricants in industry, this paper is dedicated to this material. In this regard, after a short introduction on conventional lubricants, we mainly focus on PAO based synthetic oils. In this regard, first conventional catalysts in α-olefin oligomerization will be introduced in brief. Then, PAO properties, uses, and analysis methods will be reported and aimed to further raise interest in PAO research in the country
    Keywords: polyalfaolefin (PAO), oil, lubricant, oligomerization, cationic
  • Pooria Karami *, Akbar Shojaei Pages 73-82
    In the last decades, nanostructured materials, especially carbon nanoparticles, have attracted much attention because of their widespread applications in different areas. Spherical shape, chemically active surface as well as remarkable mechanical properties make nanodiamond an ideal candidate for improving polymers properties. Poor dispersion and agglomeration are major problems in achieving improved properties in polymer nanocomposites. To deal with this problem, various methods are considered for surface modification of nanodiamond and wet chemical method is used in most cases. Nanodiamond, due to its remarkable properties, is incorporated in many polymer nanocomposites with thermoplastic and thermoset matrix. Using nanodiamond has improved nanocomposites properties such as mechanical and wear properties. Using as-received nanodiamond and surface modified nanodiamond in thermoplastic matrix are reported and the mechanical properties are improved in both cases. Most of the works on thermoset matrices are focused on epoxy. Incorporation of high weight fractions (35 wt%) and low weight fractions (below the 1 wt%) of nanodiamond are investigated, showing improvements in mechanical and tribological properties.
    Keywords: nanodiamond, polymer nanocomposite, surface modification, thermoplastic, thermoset
  • Pedram Malaekeh * Pages 83-93
    Electrofusion is among several techniques to join polymer pipes using special fittings. In electrofusion, polymer pipes and fittings are joined together through wires that are installed in their structures. The main difference between the two techniques of common heat fusion and electrofusion is in heat transfer mechanism. In heat fusion, a heating device is used to melt interfaces of the pipes and polymer fitting. In electrofusion, there is internal melting through a conductive substance inside the weld interface or melting by a conductive polymer. The heat is produced through electric current contacting conductive materials installed inside the fittings. In order to have desirable materials and useful products, design and installation is based on proper joints having passed good welding testing conditions. Methods of welding and joining are different and depend on parameters such as the type of polymer pipe, polymer structural changes, requirements imposed on interior or external pressure of the pipe, decreasing leakage, prohibition of strokes and longitudinal impact loads, performance and operational conditions, construction and installation operations and types of products that have to be joined together. In this paper a survey of electrofusion process on dimensional strength, parameters accounted for in joint's integrity and stability, mechanisms related to macromolecular magnitude of joint formation, diffusion of molecules in polymer structures, and formation or rupture of chemical bonds through different experimental and computational methods are reviewed based on researcher's findings.
    Keywords: electrofusion, polymer pipe, molecular diffusion, joint, strength