به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پلی پروپیلن » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • عفت یاحقی*، مهدیه بختیاری رمضانی، علی بیگانه، مریم عزیزی، سیده مریم نوری دوگاهی

    موضوع تحقیق: 

    پلی پروپیلن یک پلیمر گرمانرم می باشد که در یک بازه گسترده از کاربردها شامل فیلم و ورق، قالب گیری دمشی، قالب گیری تزریقی، بسته بندی غذایی، نساجی، تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی، لوله، کاربردهای صنعتی و ساختمانی و ساخت اجزاء خودرو مورد استفاده قرار دارد. در کاربردهای این پلیمر، بهبود خواص سطحی PP آن همواره مد نظر بوده است. یکی از روش های معمول بهبود خواص سطحی پلاسما است. پلاسما به لحاظ شیمیایی محیطی به شدت فعال است که در آن یون ها و رادیکال های زیادی وجود دارند. در این تحقیق برای افزایش خصلت آبگریزی پلی پروپیلن (PP) از پلاسمای تخلیه تابان فشار اتمسفری استفاده گردیده و تغییرات سطحی و عمقی PP مورد بررسی قرار گرفته است.

    روش تحقیق:

     با تابش پلاسمای تخلیه تابان به سطح پلیمر  PP با زمانه ای متفاوت تغییرات عمقی و سطحی بررسی شد. آزمون های  FTIRو  XRD  برای بررسی تغییرات حجمی و FESEM برای بررسی تغییرات سطحی انجام شد. آبگریزی PPبا آزمون زاویه تماس (CA) بررسی شد و از طیف سنجی طول عمر پوزیترون (PALS) برای بررسی تغییرات عمقی کم استفاده شد.

    نتایج تحقیق:

     نتایج نشان می دهد که پلاسمای سرد اعمال شده تغییرات حجمی در PP ایجاد نکرده، ولی باعث تغییرات سطحی  و زبر شدگی آن شده است. زاویه تماس در این پلیمر از 1/0 ±1/30 به1/0 ± 4/34 افزایش پیدا کرده و آب گریزی سطح بیشتر شده است. بررسی تغییرات حفره ها با آزمون PALS نشان می دهد بعد از تابش پلاسما حجم حفره ها از Å3217 به Å3222  افزایش پیدا کرده و تعداد آنها کمتر شده است. این امر به علت گرمای ناشی از پلاسما و انرژی ذرات آن است.

    کلید واژگان: پلاسما, پلیمر, پلی پروپیلن, طیف سنجی عمرسنج پوزیترون, تغییرات سطحی و کم عمق}
    Effat Yahaghi*, Mahdieh Bakhtiari Ramezani, Ali Biganeh, Maryam Azizi, Syedeh Maryam Nori Dogahi

    Research subject: 

    Polypropylene (PP) is a thermoplastic polymer that is used in a wide range of applications, including films and sheets, blow molding, injection molding, food packaging, textiles, laboratory and medical equipment, pipes, industrial and construction applications, and the manufacture of automotive components. In the applications of this polymer, improving the surface of PP has been considered. One of the usual methods for improving the surface is the cold plasma method. Plasma is a chemically highly active environment where there are many ions and radicals. In this research, atmospheric pressure gliding discharge plasma was used to increase the hydrophobicity of PP and the surface and depth changes of PP were investigated.

    Research approach: 

    The depth and surface changes of PP were investigated by radiating the gliding discharge plasma to the PP polymer surface at the different times. FTIR and XRD tests were performed to investigate volume changes and FESEM investigated the surface changes. The hydrophobicity of PP was investigated by contact angle (CA) test and positron lifetime spectroscopy (PALS) was used to investigate shallow depth changes.

    Main results

    The results show that the applied cold plasma did not cause volumetric changes in PP, but caused surface changes and roughness. In this polymer, the contact angle has increased from 30.1 ± 0.1 to 34.4 ± 0.1 and the hydrophobicity of the surface has increased. Examining the changes in holes by PALS test shows that after plasma irradiation the volume of the holes increased from 217 Å3 to 222 Å3 and their intensity decreased. This is due to the heat of the plasma and the energy of its particles.:The results show that the cold plasma caused surface and depth changes and the contact angle increased from 30.1 ± 0.1 to 34.4 ± 0.1 and the hydrophobicity of the surface increased.

    Keywords: Plasma, Polymer, Polypropylene}
  • امیر محمدی نیا *، پریزاد شیخی

    در تحقیق حاضر، امکان ساخت کامپوزیت از پلی پروپیلن و آرد چوب کنوکارپوس مورد بررسی قرار گرفته است. کنوکارپوس ارکتوس یک گونه وارداتی است که در استان های جنوبی کشور مانند خوزستان کشت شده است و به عنوان یک منبع لیگنوسلولزی، پتانسیل آن تاکنون در ساخت کامپوزیت چوب پلاستیک بررسی نشده است. کامپوزیت های حاوی 0 ، 10، 20، 30 و 40 درصد وزنی آرد چوب و 4 درصد وزنی جفت کننده انیدرید مالئیک پیوند شده با پلی پروپیلن به روش قالب گیری تزریقی ساخته شدند. سپس اثر مقدار آرد چوب با نمونه های پلی پروپیلن خالص مقایسه گردید. بر اساس نتایج، با افزایش نسبت آرد چوب، دانسیته و مقاومت های مکانیکی، به جز مقاومت به ضربه، افزایش معنی داری نشان دادند، ولیکن بین فرآورده های حاوی10 تا 30 درصد وزنی آرد چوب تفاوت آماری معنی داری مشاهده نشد. بیشترین دانسیته و مقاومت های مکانیکی در فرآورده های حاوی 40 درصد وزنی آرد چوب حاصل گردید. مقاومت به ضربه با افزودن 10درصد آرد چوب کاهش چشمگیری داشت و افزایش آرد چوب از 10 تا 40 درصد تاثیر معنی داری نداشت. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست نمونه ها برای بررسی نحوه توزیع ذرات آرد چوب در ماتریس پلیمر هم استفاده شد. در این تصاویر هم همپوشانی الیاف توسط پلیمر و هم تجمع آرد چوب قابل مشاهده است.

    کلید واژگان: کامپوزیت چوب پلاستیک, کنوکارپوس, پلی پروپیلن, ویژگی های مکانیکی}
    Amir Mohammadinia*, Parizad Sheikhi

    The current research, the possibility of making composite from Conocarpus wood flour-based polypropylene was investigated. Conocarpus erectus is an imported species that has been cultivated in the southern provinces of the country like Khuzestan province, and as a lignocellulosic source has not yet been investigated in making wood-plastic composites. Wood flour-based polypropylene composite with different flour weight fractions (0, 10, 20. 30 and 40%) and constant 4% maleated polypropylene (MAPP) coupling agent have been fabricated using extrusion injection molding process. The effect of wood flour content has been compared with neat polypropylene specimen. Based on the results, with the increment in the proportion of wood flour, the density and mechanical properties showed a significant increase, except for the impact resistance, but no statistically significant difference was observed between the specimens containing 10 to 30% by weight of wood flour. The highest density and mechanical resistances were obtained in the products containing 40% by weight of wood flour. The impact resistance was significantly reduced with the addition of 10% wood flour, and the increase of wood flour from 10 to 40% had no significant effect. Electron microscope images of the fracture surface of the samples were also used to investigate the distribution of wood flour particles in the polymer matrix. In these images, both the overlapping of particles by polymer and the accumulation of wood flour can be seen.

    Keywords: Wood-Plastic Composite, Conocarpus Wood, Polypropylene, Mechanical Properties}
  • مریم مخصوصی، محمدرضا جعفری نصر*، حسین بنی سدی
    حذف دی اکسیدکربن به دلیل مشکلات محیط زیستی ناشی از آن، هم چنان مقصود اصلی پژوهشگران است. در این مطالعه مقایسه نتایج شبیه سازی حذف دی اکسیدکربن به وسیله جذب هر چهار حلال پایه آمینی متداول شامل: مونو اتانول آمین (MEA)، دی اتانول آمین (DEA)، متیل دی اتانول آمین (MDEA) و آمینومتیل پروپانول (AMP) در راکتور غشایی الیاف توخالی پلی پروپیلنی و بررسی مقایسه ای حلال ها با مراجع دیگر به صورت مجزا با نرم افزار کامسول مولتی-فیزیک برپایه محاسبات دینامیکی سیالاتی (CFD) شبیه سازی شده است. نتایج کار حاضر با هر چهارحلال پایه آمینی برحسب طول غشا (بدون بعد) با داده های مورد مطالعاتی سایر پژوهشگران مقایسه شده است. این نتایج نشان داد که بهترین میزان جذب با حلال MEA با میزان جذب 88٪ از گاز CO2 به دست آمده است. نتایج شبیه سازی ها برای هر چهار حلال پایه آمینی درمقایسه با خروجی مدل سایر پژوهشگران به صورت جداگانه با مراجع دیگر اعتبارسنجی شده اند و سازگاری قابل قبولی بین داده های شبیه سازی حاضر با نتایج دیگران دیده می شود. نتیجه این بررسی نشان داد که شبیه سازی حاضر نیز قادر است برای موارد حذف دی اکسیدکربن به وسیله هر چهار حلال پایه آمینی در راکتور غشایی الیاف توخالی پلی پروپیلن، داده های مناسب و جای گزینی درمقایسه با مدل تجربی در برداشته باشد.
    کلید واژگان: حذف CO2, غشا, حلال های پایه آمینی, شبیه سازی, پلی پروپیلن}
    M. Makhsousi, M. R. Jafari Nasr *, H. Baniasadi
    The removal of carbon dioxide due to environmental problems is still of great interest to researchers. In this study, simulation of carbon dioxide removal by absorption four amine base solvents including; monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), methyl diethanolamine (MDEA) and aminomethylpropanol (AMP) in a polypropylene hollow fiber membrane reactor is investigated. A comparative study for solvents by multi-physics Comsol software based on fluid dynamics (CFD) calculations is performed. The results showed that the best adsorption rate was obtained by MEA solvent with 88% CO2 absorption rate. The absorption of carbon dioxide by each amine-based solvents in the references is investigated separately. The simulation results are validated separately for each solvent. An acceptable consistency is obtaned between the present simulation data and the results of others given refrences. Finally, as a result of this study, it is shown that the present simulation is powerfully provided suitable and alternative data for carbon dioxide removal by each four traditional amine-based solvents in compare with the available experimental data.
    Keywords: CO2 Removal, Membrane, Amine Based Solvents, Simulation, Polypropylene}
  • مهران دادگر*
    تثبیت تاب بخش مهمی از تولید نخ به دو روش تاب دادن مجازی یا واقعی است. روش مرسوم برای تثبیت تاب، انجام عملیات حرارتی نخ است. در حال حاضر تثبیت تاب بر اساس تثبیت مقدار ترکیبی از میزان تثبیت خمش، کرنش، گشتاور طبق روش های رایج محاسبه میشود. در حالی که مبنای تاب نخ، اعمال نیروی پیچشی بر دسته الیاف است و روش جدید ارایه شده برای ارزیابی درجه تثبیت تاب که فقط ناشی از نیروی پیچشی بر الیاف است ارائه شده است. با کمک روش تاگوچی 25 نمونه تحت شرایط مختلف تاب، دما و زمان تهیه شدند. طراحی برای سه فاکتور (زمان، دما، تاب) و پنج سطح برای هر فاکتور انجام شده است. سطوح تاب، دما و زمان به ترتیب عبارتند از (0,40,80,120,180);(23,60,90,120,150);(0,60,90,120,150). نقطه ذوب نخ های پلی پروپیلن به عنوان نقطه ای مهم برای تنظیم دمای تثبیت حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. سپس درجه تثبیت تاب طبق روش جدید محاسبه و توسط رگرسیون و شبکه عصبی پیش بینی شد. نتایج پیش بینی همبستگی خوبی بین نتایج تجربی و پیش بینی شده توسط مدل ANN در مقایسه با روش رگرسیون نشان می دهد.
    کلید واژگان: تاب, نیروی پیچشی, تثبیت حرارتی, پلی پروپیلن, شبکه عصبی}
    Mehran Dadgar *
    Twist fixation is an important part of yarn production in two methods of virtual or real twisting method. Currently, twist fixation is calculated by performing heat treatment based on a combination of stabilization of bending, strain, and torque according to common methods. This is the fact that the basis of yarn twist is simply the application of twisting force on the fibres, and as a rule, twist stabilization should be the same twisting force. In the new method, a way to evaluate the degree of stabilization of the twist, which is only caused by the torsional force applied to the fibres, is presented. With the help of Taguchi method, 25 samples were prepared under different levels of twist, temperature and time. The design is done for three factors (time, temperature, twist) and five levels for each factor. The twist, temperature and time levels are respectively (0,40,80,120,180), (23,60,90,120,150) and (0,60,90,120,150). Then heat treatment was done and the degree of twist stabilization was calculated according to the new method and predicted by regression and neural network. The results show a good correlation between the experimental and predicted results by the ANN model compared to the regression method.
    Keywords: Twist, Torsional Force, Heat Setting, Polypropylene, ANN}
  • رضا سرخوش، حمید عرب قمی، امین فرخ آبادی*
    در این مقاله به فرآیند اصلاح سطح، ساخت و بررسی خواص مکانیکی و الکتریکی یک کامپوزیت نیمه زیست تخریب پذیر تهیه شده از پلیمر پلی پروپیلن و پارچه الیاف کنف پرداخته شده است. تولید نمونه های کامپوزیتی با استفاده انحلال پلیمر پلی پروپیلن در محلول زایلن و سپس ترکیب با پارچه الیاف تحت فشار و دمای پخت پرس گرم انجام شد. به منظور بهبود فصل مشترک الیاف و ماده زمینه و بهبود خواص مکانیکی نمونه های تولید شده، سطح پارچه الیاف کنف با استفاده از محلول 6 درصد سدیم هیدرواکسید به مدت 12 ساعت اصلاح سطح انجام شد. جهت تعیین خواص مکانیکی نمونه های تولید شده دو آزمون کشش و خمش سه نقطه انجام گرفت مدول الاستیک، تنش تسلیم، تنش نهایی، میزان حداکثر تغییر طول، و میزان چقرمگی از آزمون کشش اندازه گیری شدند و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند استحکام خمشی و مدول الاستیک خمشی کامپوزیت از آزمون خمش به دست آمد. جهت تعیین و بررسی خواص الکتریکی کامپوزیت، آزمون ثابت دی الکتریک با استفاده از دستگاه تحلیلگر شبکه در باند x انجام شد بیشینه استحکام کششی و مدول یانگ کششی که در این پژوهش به دست آمد به ترتیب برابر با 8 مگاپاسکال و 6/1 گیگاپاسکال است. بیشینه ثابت دی الکتریک و تانژانت تلفات نمونه های تولیدی در باند x به ترتیب برابر با  48/3 و 24/0 است. درنهایت به منظور اعتبار سنجی نتایج به دست آمده در این تحقیق، نتایج آزمون های انجام شده با نتایج سایر مراجع در این زمینه مقایسه شده است.
    کلید واژگان: کامپوزیت نیمه زیست تخریب پذیر, پارچه الیاف کنف, پلی پروپیلن, خواص مکانیکی, ثابت دی الکتریک}
    Reza Sarkhosh, Hamid Arabqomi, Amin Farrokhabadi *
    In this research, the process of surface modification, fabrication, and examination of the mechanical and electrical properties of a semi-biodegradable composite prepared from polypropylene and hemp fiber fabric has been discussed. Production of composite samples was done by dissolving polypropylene polymer in a xylene solution and then combining it with fiber fabric under pressure and temperature curing of a hot press. To improve the interface between the fibers and the matrix and to improve the mechanical properties of the produced samples, the surface of the hemp fiber fabric was modified using a 6% sodium hydroxide solution for 12 hours. To determine the mechanical properties of the produced samples, two tensile and three-point bending tests were performed. The elastic modulus, yield stress, ultimate stress, elongation, and toughness were measured from the tensile test and were analyzed and investigated. The bending of the composite was obtained from the bending test. To determine the electrical properties of the composite, the dielectric constant test was performed using a network analyzer in the x band. The maximum tensile strength and Young's modulus obtained in this research are 8 MPa and 1.6 GPa respectively. The maximum dielectric constant and loss tangent of the produced samples in the x-band is equal to 3.48 and 0.24, respectively. Finally, to validate the results obtained in this research, the results of the tests have been compared with the results of other authorities in this field.
    Keywords: Semi-biodegradable composite, hemp fiber fabric, polypropylene, Mechanical properties, Dielectric Constant}
  • محمدعلی بابانژادی سرخاب، محمد نجفی*، علی اصغر حمیدی، فرزین صادق وندی
    فن آوری اسفریپول تحت لیسانس شرکت LyondellBasell یکی از پرکاربردترین فن آوری های دنیا جهت تولید پلی پروپیلن است. در این فرآیند از یک راکتور حلقوی جهت پیش پلیمریزاسیون و دو راکتور حلقوی جهت پلیمریزاسیون در فاز مایع جهت تولید هموپلیمر و رندم کوپولیمر و یک راکتور فاز گاز جهت تولید کوپولیمر ضربه پذیر استفاده می شود. هر کدام از راکتورهای پلیمریزاسیون از 4 پایه و 4 اتصال تشکیل شده است. هندسه راکتور و پمپ مورد استفاده به اختلاط بهتر مواد، بهبود انتقال جرم و انتقال حرارت کمک می کند. هندسه راکتور به گونه ای است که استفاده از راکتورهای ایده آل به تنهایی موجب ایجاد خطا در نتایج شبیه سازی می شود به همین علت در این پژوهش سعی شده است با ترکیب راکتورهای ایده آل موجود در نرم افزار Aspen Plus.v11، دقیق ترین نتایج به دست آید. در بخش دیگری از پژوهش، اثر متانول به عنوان سم کاتالیست بر میزان تولید و میانگین عددی درجه پلیمریزاسیون بررسی شده است. نتایج به دست آمده از طریق مقایسه با داده های شرکت صاحب فن آوری یا داده های موجود در مقالات دیگر محققان، اعتبار سنجی شده اند.
    کلید واژگان: پلی پروپیلن, راکتور حلقوی, فن آوری اسفریپول, زیگلرناتا, Aspen Plus}
    Mohammadali Babanejadi Sorkhab, Mohammad Najafi *, Aliasghar Hamidi, Farzin Sadeghvandi
    The Spheripol process is one of the most widely used technologies in the world for the production of polypropylene (PP). The geometry of the reactor is such that the use of ideal reactors alone causes an error in the simulation results. Therefore, in this research, we have tried to combine the ideal reactors modules in Aspen Plus. v11 to get the most accurate results. In order to calculate the volume of the ideal reactor, we used the concept of «required length for fully developed flow» and considered the inlets, outlet, and pump of the reactor as a continuously stirred tank reactor (CSTR) while the other part of the reactor considered as plug flow reactor (PFR). We also used three different kinetic constants reported by three different research groups and compared the result with the production plant data. Due to the importance of the thermodynamic model for the prediction of phase behavior, we used the Perturbed Chain Statistical Associating Fluid Theory (PC-SAFT) equation of state that was used by previous authors. The results are validated with the production plant data and previous articles. Also, the effect of methanol as a catalyst poison is investigated.
    Keywords: Polypropylene, Loop Reactor, Spheripol Process, Aspen Plus, Process Simulation}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر ذرات نانو سیلیس بر ویژگی های قیرهای اصلاح شده پلیمری انجام شد. در این مطالعه، قیر پایه 85/100 با پلیمر پلی پروپیلن و ذرات نانوسیلیس در درصد 0 تا 4 درصد اصلاح شد. هر دو ذرات نانو سیلیس و پلیمر پلی پروپیلن به وزن قیر کل اضافه شدند. آزمایش های عملکرد آسفالت تست خستگی خمش چهار نقطه ای، استحکام کششی غیرمستقیم، مدول سختی کششی غیرمستقیم و آزمایش های ریزش قیر برای ارزیابی اثر ذرات نانوسیلیس انجام می شود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که ذرات نانوسیلیس خواص خستگی قیرهای اصلاح شده پلی پروپیلن را بهبود می بخشد. این نشان می دهد که ذرات نانوسیلیس تاثیر قابل توجهی بر بهبود ویژگی های عملکردی قیرهای اصلاح شده پلیمری دارند. همچنین، نتایج نشان می دهد که پلی پروپیلن پلیمری گرما نرم با ذرات نانو سیلیس زمانی که به عنوان اصلاح کننده قیر استفاده می شود، عملکرد و دوام مخلوط های آسفالتی را بهبود می بخشد.
    کلید واژگان: ترک خوردگی خستگی, پلی پروپیلن, مدول سختی, آسفالت اصلاح شده}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    The goal of the current investigation was to determine how nanosilica particles affected the performance parameters of asphalt binders treated with polymers. In this investigation, nanosilica particles and polypropylene polymer were added at concentrations ranging from 0% to 4% to regulate 80/100 binder. By weight, polypropylene polymer and nanosilica particles were added to the total bitumen content. To assess the impact of nanosilica particles, asphalt performance tests such as the flexural four point beam fatigue test, indirect tensile strength, indirect tensile stiffness modulus, and draindown tests are carried out. The study's findings demonstrate that adding nanosilica particles to a modified polypropylene polymer binder increases its resistance to fatigue. This suggests that the performance characteristics of binders modified with polymers are significantly improved by nanosilica particles. The outcome also shows that bitumen modifiers made of thermoplastic polymer polypropylene and nanosilica particles enhance the functionality and longevity of asphalt mixes.
    Keywords: Polypropylene Fatigue Cracking Stiffness Modulus Modified Asphalt Draindown}
  • هادی سلیمانی، عبدالحسین فریدون*، علیرضا آلبویه، محمدرضا نخعی
    در این پژوهش، خواص کششی ترکیب نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ لاستیک طبیعی تقویت شده با نانوذرات پرلیت تولید شده به کمک دستگاه مخلوط کن داخلی دو محوره، مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، از مدلسازی ریاضی آنالیز واریانس با استفاده از روش سطح پاسخ برای مقایسه و تصدیق نتایج آزمون کشش تجربی استفاده شد. نقش هر یک از متغیر های موادی درصد وزنی لاستیک طبیعی و نانوذرات پرلیت بر خصوصیات مکانیکی ترکیبات جدید تولید شده بررسی شد. طبق این بررسی ها، مشاهده شد که مقادیر استحکام کششی و تغییر طول تا شکست در اثر افزایش مقدار لاستیک طبیعی از 20 به 40 درصد وزنی و ثابت بودن مقدار نانوذرات پرلیت در 3 درصد وزنی، به ترتیب 68/14 درصد کاهش (از 92/8 تا 61/7 مگاپاسکال) و 72 درصد افزایش (از 05/51 تا 81/87 درصد) یافت. نتایج بدست آمده از بهینه سازی متغیرها نشان داد، در صورت استفاده از 268/3 درصد وزنی از لاستیک طبیعی و 046/4 درصد وزنی از نانوذرات پرلیت، ماکزیمم مقادیر استحکام کششی و تغییر طول تا شکست به ترتیب 332/8 مگاپاسکال و 38/74 درصد حاصل شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر تاثیر مثبت افزودن نانوذرات به فاز پایه به واسطه کوچک شدن اندازه فاز الاستومری و در نتیجه افزایش استحکام کششی ماده بود. همچنین، پخش مناسب نانوذرات در زمینه پلیمری در نمونه ساخته شده با 5 درصد وزنی پرلیت و 30 درصد وزنی لاستیک طبیعی اتفاق افتاد. اما، با افزایش نانوذرات به 9 درصد وزنی، تراکم و کلوخگی نانوذرات پرلیت در فاز ترموپلاستیکی مشاهده شد.
    کلید واژگان: پلی پروپیلن, لاستیک طبیعی, نانوذرات پرلیت, نانوکامپوزیت, ریزساختار, روش پاسخ سطح}
    Hadi Soleymani, Abdolhosein Fereidoon *, Alireza Albooyeh, Mohammadreza Nakhaee
    In this research, the tensile properties of polypropylene/natural rubber composite reinforced with perlite nanoparticles were studied. The mathematical modeling of analysis of variance using the surface response method was used to confirm the experimental results. The role of each materials variable and the weight percentage of natural rubber and pearlite nanoparticles on the tensile properties of the nanocomposite samples was investigated. It was observed that the values of tensile strength and elongation at break by increasing the amount of natural rubber from 20 wt.% to 40 wt.% and the constant amount of perlite nanoparticles at 3 wt.%, decreased by 14.68% (from 8.92 to 7.61 MPa) and increased by 72% (from 51.05% to 87.81%), respectively. The results obtained from the parameters optimization showed that the maximum values of tensile strength and elongation at break are 8.332 MPa and 74.38% was obtained in the sample with 3.268 wt.% of natural rubber and 4.046 wt.% of perlite nanoparticles, respectively. The scanning electron microscope images showed the positive effect of adding nanoparticles to the polypropylene/natural rubber composite due to the reduction in the size of the elastomeric phase and as a result, the increase in the tensile strength of the composite samples. Also, the proper dispersion of nanoparticles in the polymer matrix phase occurred in the sample with 5 wt.% of perlite nanoparticles and 30 wt.% of natural rubber. However, with increasing the weight percentages of nanoparticles up to 9 wt.%, some agglomerations of pearlite nanoparticles were observed in the thermoplastic phase.
    Keywords: Polypropylene, natural rubber, pearlite nanoparticles, Nanocomposite, Microstructure, surface response method}
  • محمدمهدی برجسته، حسین زمانی

    صنعت پتروشیمی شاخه ای از صنایع شیمیایی است که از مواد اولیه به شکل نفت و گاز برای تولید محصولات صنعتی استفاده می کند. در این مسیر انواع فرایندهای شیمیایی یا فیزیکی برای تولید محصول بهینه به کار گرفته می شود. از محصولات کلیدی و راهبردی در صنعت پتروشیمی می توان به پروپیلن و پلی پروپیلن اشاره کرد. هیدروژن زدایی پروپان (PDH-Propane Dehydrogenation) فناوری کاتالیزوری پربازدهی است که برای تبدیل پروپان به پروپیلن و نهایتا پلی پروپیلن استفاده شده و امروزه مورد توجه گسترده ای قرار گرفته است. پروپیلن یکی از محصولات میانی است که در بسیاری از کاربردهای پتروشیمی مانند ساخت رزین های پلی پروپیلن، اسیدهای اکریلیک، پروپیلن گلیکول، آکریلونیتریل، کومن/فنل و سایر محصولات صنعتی، استفاده می شود. معمولا، پروپیلن از شکستن نفتای مشتق شده از نفت به دست می آید و محصول جانبی تولید اتیلن است، اما در حال حاضر به منظور تولید گسترده تر پروپیلن، از فرایند هیدروژن زدایی پروپان استفاده می شود. با افزایش تقاضای جهانی برای پروپیلن در بخش خودرو، تولید درب بطری، پارچه، مواد بسته بندی و تولید مواد شیمیایی، صنعت پتروشیمی لاجرم با سرعت فزاینده ای به سمت تولید هدفمند پروپیلن، در حال حرکت است. این هدف عمدتا از طریق هیدروژن زدایی پروپان، که در آن پروپان به طور انتخابی هیدروژنه می شود (حذف هیدروژن از جریان پروپان)، قابل دستیابی خواهد بود. بررسی های حاصل از این پژوهش علاوه بر مشخص کردن روش مناسب تر تولید پروپیلن از پروپان (Oleflex یا Catofin)، نشان دهنده این موضوع است که اجرای طرح های PDH در کشور، علاوه بر تامین نیاز صنایع داخلی، تکمیل زنجیره های ارزش را هم برای صنعت پتروشیمی کشور به ارمغان خواهد آورد.

    کلید واژگان: پتروشیمی, هیدروژن زدایی از پروپان, پروپیلن, پلی پروپیلن, کاتالیزور}
    MohammadMehdi Barjesteh, Hossein Zamani

    Petrochemical industry is a branch of chemical industry that uses raw materials in the form of oil and gas to produce industrial products. Various chemical or physical processes are used to produce optimal products. Among the key and strategic products in the petrochemical industry, we can mention propylene and polypropylene. Propane dehydrogenation (PDH-Propane dehydrogenation) is a highly efficient catalytic technology that is used to convert propane into propylene and finally polypropylene, and it has received wide attention today. Propylene is one of the intermediate products used in many petrochemical applications, such as the production of polypropylene resins, acrylic acids, propylene glycol, acrylonitrile, cumene/phenol and other industrial products. Usually, propylene is obtained by cracking naphtha derived from oil and is a byproduct of ethylene production, but currently, in order to produce propylene more widely, propane dehydrogenation process is used. With the increase in global demand for propylene in the automotive sector, the production of bottle caps, fabrics, packaging materials and the production of chemicals, the petrochemical industry is inevitably moving towards the targeted production of propylene. This goal will be achieved mainly through propane dehydrogenation, where propane is selectively hydrogenated (removal of hydrogen from the propane stream). The results of this research, in addition to identifying the most suitable method of producing propylene from propane (Oleflex or Catofin), indicate that the implementation of PDH projects in the country, in addition to meeting the needs of domestic industries, completing the chains It will also bring value to the country's petrochemical industry.

    Keywords: Petrochemical, dehydrogenation of propane, propylene, polypropylene, catalyst}
  • محمدرضا صبوری*، محمد صادقی
    برخلاف مزایای قابل توجه بازیافت سرد روسازی های آسفالتی، به دلیل ضعف های عملکردی، استفاده از آن چندان متداول نیست. در این پژوهش، اثر الیاف پلی پروپیلن و همچنین اثر هم زمان الیاف پلی پروپیلن و سیمان در بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط های بازیافتی سرد امولسیونی تحقیق شده است. بدین منظور، مخلوط های بازیافتی سرد با استفاده از الیاف پلی پروپیلن در دو طول و سه مقدار مختلف تسلیح شده و آزمایش های مقاومت کششی غیرمستقیم، شاخص تحمل ترک و خمش تیرچه ی نیم دایره ای برای یافتن طول و مقدار بهینه ی الیاف و نیز بررسی عملکرد مخلوط های الیافی انجام شد. همچنین اثر هم زمان الیاف (در درصد و طول بهینه) و سیمان بررسی شد. نتایج نشانگر آن است که اگرچه استفاده از الیاف پلی پروپیلن، مقاومت تر را در بدترین حالت تا 54 درصد کاهش می دهد، در بهترین حالت مقاومت خشک را تا 39 درصد افزایش می دهد. نتایج همچنین نشانگر امکان افزایش قابل ملاحظه ی شاخص های شکست در آزمایش های IDEAL-CT و SCB با استفاده از الیاف پلی پروپیلن است. مقادیر شاخص های تحمل ترک و شاخص انعطاف پذیری برای مخلوط های دارای الیاف بهینه به ترتیب 5/3 و 8/2 برابر بزرگتر از مقادیر مخلوط کنترل پایه بود. همچنین مشاهده شد که استفاده ی هم زمان از الیاف و سیمان توانایی حفظ و ارتقای اثرات مثبت سیمان و جبران کاهش شاخص های شکست ناشی از افزودن سیمان را دارد و در عین حال حساسیت رطوبتی متاثر از الیاف را برطرف می کند. نتایج نشانگر این است که استفاده ی هم زمان از الیاف و سیمان می تواند به رویکردی اقتصادی جهت کاهش مقدار امولسیون بهینه و در عین حال ارتقای خصوصیات عملکردی مخلوط بازیافتی سرد منجر شود.
    کلید واژگان: بازیافت سرد, الیاف, قیر امولسیون, پلی پروپیلن, سیمان}
    Mohammadreza Sabouri *, Mohammad Sadeghi
    Despite substantial environmental and economic benefits, cold recycling of asphalt pavements is not common due to some poor field performance reports. This study investigates the effect of fiber reinforcement on the performance of cold recycled mixtures. For this purpose, cold recycled mixtures were reinforced using polypropylene fibers at two different lengths and three different contents. Indirect tensile strength, IDEAL-CT, and semicircular bending tests were carried out to find the optimum length and content of the fiber. The effect of cement on performance of fiber reinforced mixtures was also evaluated. The results show that although the use of polypropylene fibers reduces the wet strength by up to 54%, it can increase the dry strength by up to 39%. The results also indicate a significant improvement in fracture indices obtained from IDEAL-CT and SCB tests in the presence of fiber. Crack tolerance index was 3.5 times and flexibility index was 2.8 times higher at the optimum fiber content and length compared with the control mixture. It was also concluded that the addition of cement to fiber reinforced mixture can eliminate the adverse effect of fiber on moisture sensitivity, while maintaining the fracture properties similar to the control mixture. The study results show that the combined use of fibers and cement can lead to an economical cold recycled mixture with reduced emulsified asphalt content and improved mechanical properties.
    Keywords: Cold recycling:, fibers:, emulsified asphalt:, polypropylene:, Cement}
  • هادی سلیمانی، عبدالحسین فریدون*، علیرضا آلبویه، محمدرضا نخعی

    پژوهش حاضر به مطالعه اثر افزودن نانوذرات پرلیت و لاستیک طبیعی با درصد های وزنی مختلف بر مدول کششی و استحکام ضربه ای پلی پروپیلن پرداخته است. برای این منظور، نمونه های مختلف با استفاده از دستگاه مخلوط کن داخلی بر اساس استانداردهای آزمون های کشش و ضربه تولید و تست شدند. همچنین با کمک روش بهینه سازی پاسخ سطح (RSM)، نقش پارامتر های ورودی بر پاسخ ها در جهت دست یابی به خواص مکانیکی بهینه و پیش بینی این خواص با مدل های ریاضی در قالب طرح پنج سطحی مرکب مرکزی (CCD) مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه، از آزمون -SEM به جهت مشاهده تغییرات ایجاد شده در ریز ساختار نمونه ها بهره گرفته شد. نتایج نشان داد، افزودن7 wt.% از نانوذرات پرلیت به ماتریس حاوی20 wt.% از لاستیک طبیعی، مقدار مدول کششی را 11.27% افزایش و استحکام ضربه ای را 52.01% نسبت به افزودن 3 wt.% از نانوذرات پرلیت به همان ماتریس کاهش می دهد. نتایج بهینه سازی چند متغیره اثبات کرد که درصد وزنی بهینه نانوذرات پرلیت و لاستیک طبیعی به ترتیب 4.04 و 35.26 wt.% بود. در این صورت بیشترین مقدار حاصل شده برای مدول کششی 508.04 MPa و استحکام ضربه ای 108.52 J/m تعیین شد. با مشاهده تصاویر SEM استنباط شد که تغییر در اندازه فاز الاستومری به جهت استفاده از درصد های وزنی گوناگون تقویت کننده، باعث متفاوت شدن نتایج خواص مکانیکی نمونه ها با یکدیگر شد.

    کلید واژگان: پلی پروپیلن, لاستیک طبیعی, پرلیت, نانوکامپوزیت, روش پاسخ سطح}
    Hadi Soleymani, Abdolhossein Fereidoon *, Alireza Albooyeh, MohammadReza Nakhaei

    The present research has studied the effect of adding perlite and natural rubber nanoparticles with various weight percentages on the tensile modulus and impact strength of polypropylene. For this purpose, different samples were produced and tested using an internal mixer based on the standards of tensile and impact tests. Also, by using of response surface methodology (RSM), the role of input parameters on the responses was investigated in order to achieve optimal mechanical properties and predict these properties with mathematical models in the form of central composite five-level design (CCD). In addition, the SEM test was used to observe the changes made in the microstructure of the samples. The results showed that the addition of 7 wt.% of pearlite nanoparticles to the matrix containing 20 wt.% of natural rubber, the value of the tensile modulus increased by 11.27% and the impact strength by 52.01% compared to the addition of 3 wt.% of pearlite nanoparticles to the same matrix. The results of multiobjective optimization proved that the optimal weight percentage of pearlite nanoparticles and natural rubber was 4.04 and 35.26% wt. respectively. Is. In this case, the highest value obtained for tensile modulus was 508.04 MPa and impact strength was determined to be 108.52 J/m. By observing the SEM images, it was concluded that the change in the size of the elastomeric phase due to the use of different weight percentages of reinforcements has caused the results of the mechanical properties of the samples to differ from each other.

    Keywords: Polypropylene, Natural rubber, Perlite, Nanocomposite, Response surface methodology}
  • محمدرضا نخعی امرودی*، علی احمدی، نصرالله بنی مصطفی عرب

    نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ اتیلن-پروپیلن- دی ان مونومر/ خاک رس به دلیل تعادل در خواص مکانیکی استحکام کشش و ضربه، به طور گسترده در صنعت مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین مطالعه جوش پذیری آنها ضروری است. جوشکاری لیزری به عنوان یک روش اتصال، برای جوشکاری لب به لب این نانوکامپوزیت ها استفاده می شود. در این مطالعه تاثیر متغیرهای ورودی مثل مقدار نانوذرات خاک رس، توان لیزر، سرعت جوشکاری و فاصله کانونی برای دستیابی به بهترین پاسخ ها (بهترین استحکام کششی جوش ها) در چند سطح بررسی شد. روش پاسخ سطح برای بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر استحکام کششی جوش ها به کار گرفته شده است. نتایج نشان داد که افزایش مقدار نانوذره رس از مقدار 0 تا 6 درصد وزنی و افزایش فاصله کانونی از 5 تا 8 میلی متر به ترتیب باعث کاهش استحکام کششی از 6/9 به 1/6 و 19/9 به 36/8 مگاپاسکال می شود. مدل ها نشان داد که در توان 100 وات و محدوده سرعتی 400 تا 750 میلی متر بر دقیقه و فاصله کانونی 5 تا 5/6 میلی متر جوش هایی با استحکام 8 تا 9/9 مگاپاسکال به دست می آید.

    کلید واژگان: پلی پروپیلن, اتیلن, پروپیلن, دی ان مونومر, خاک رس جوش لیزر استحکام جوش روش پاسخ سطح نانوکامپوزیت}
    MohammadReza Nakhaei *, Ali Ahmadi, Nasrallah Bani Mostafa Arab

    Polypropylene/ ethylene–propylene-diene monomer/ Nanoclay (PP/EPDM/ Nanoclay) nanocomposite with different loadings of clay content is used in many industries because of balance on the tensile and impact strengths. Laser welding, as a fabrication method, is applied to the butt-welding of these nanocomposites. The input parameters (clay content, laser power, scan velocity, and stand-off-distance) were varied to achieve the best responses (tensile strength of welds). Response surface methodology (RSM) was utilized to relate the input parameters and the response. The effects of all input parameters on the responses were investigated. Results demonstrated that increasing the clay content from 0 to 6 wt% and increasing stand-off-distance from 5 to 8 mm decreased the tensile strength from 9.6 MPa to 6.1 MPa and 9.19 MPa to 8.36 MPa, respectively. The models showed that laser power of 100 W, traverse speed of 400–750 mm min21, and stand-off-distance of 5 – 6.5 mm, led to weld strength from 8 to 9.9 MPa.

    Keywords: PP, EPDM, Clay, Laser Welding, Weld strength, Responce surface methodology (RSM), Nanocomposite}
  • شهرام محبوبی زاده، مهدی حسن زاده*، فریبرز پناهی، زهرا ارزاقی

    در سال های اخیر پژوهشگران از ساخت چندسازه های پلی پروپیلن با استفاده از انواع مختلفی از تقویت کننده ها برای افزایش خواص مکانیکی آن ها استقبال کرده اند. در این مقاله، ابتدا چگونگی افزایش خواص مکانیکی چندسازه های پلی پروپیلن در اثر افزودن انواع مختلفی از تقویت کننده های ذره ای و الیافی با منشا های مصنوعی و طبیعی مرور شده است. در همین راستا مشخص شد که ساخت چندسازه های پلی پروپیلن باعث افزایش استحکام نمونه ها و افزایش خواص مکانیکی آن ها می شود. سپس راه های اصلاح سطحی و عمل آوری تقویت کننده ها و به ویژه الیاف طبیعی با روش های شیمیایی و فیزیکی مطالعه شده است. نتایج نشان دهنده افزایش چسبندگی سطح تقویت کننده ها در داخل زمینه پلی پروپیلن است که منجر به افزایش استحکام و ارتقای خواص مکانیکی چندسازه های پلی پروپیلن شده است. براساس نتایج این مقاله می توان انتظار داشت که با استفاده روزافزون از الیاف طبیعی اصلاح شده در چندسازه های پلی پروپیلن و افزودن سایر تقویت کننده های طبیعی یا مصنوعی به آن ها که منجر به شکل گیری چندسازه های هیبریدی می شود، بخش زیادی از پژوهش های آینده در این راستا متمرکز شود.

    کلید واژگان: چندسازه, پلی پروپیلن, اصلاح سطح, تقویت کننده}
    Sh. Mahboubizadeh, M. Hasanzadeh *, F. Panahi, Z. Arzaqi

    The fabrication of polypropylene composites using various types of reinforcements to improve the mechanical properties has received much attention in recent years. In this paper, enhancing the mechanical properties of polypropylene composites by adding different classes of natural and synthetic particle and fiber reinforcements were reviewed. Accordingly, it was found that the fabrication of polypropylene composites leads to an increase either in the strength of samples and corresponding mechanical properties. Moreover, surface modification and processing reinforcements, especially natural fibers via chemical and physical methods were studied. The results show an increase in the adhesion of reinforcements surface inside the polypropylene, which results in strength enhancement and improving the mechanical properties of polypropylene composites. The evidence from this study points towards the idea that the increased use of modified natural fibers in polylropylene composites and those natural or synthetic reinforcements which form hybrid composites provide promising research topics in the future.

    Keywords: Composite, polypropylene, Surface modification, Reinforcement}
  • موسی مظلوم*، محمد اکبری جمکرانی

    یکی از مهمترین خصوصیت های منفی بتن، ضعف آن در کشش و ترک خوردگی آن است. به کار بردن الیاف در بتن تا حد زیادی این ضعف را جبران می کند. کامپوزیت های سیمانی الیافی نوعی از بتن های الیافی می باشند که در آن ها به جای استفاده از سنگدانه های درشت، از ریز دانه استفاده می شود. البته مقدار عیار سیمان زیاد آن ها از نظر زیست محیطی مشکل ساز است که با استفاده از مواد جایگزین سیمان مختلف، تا حدی این مشکل بر طرف می شود. در این تحقیق تاثیر سرباره مس بر خواص مکانیکی و انرژی شکست کامپوزیت سیمانی مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن1 بررسی شده است. در واقع سرباره کوره مس و میکروسیلیس جایگزین بخشی از سیمان گردیدند و الیاف پلی پروپیلن به خمیر سیمان اضافه شد. به این منظور یک طرح مخلوط شاهد فاقد میکروسیلیس و سرباره مس، 4 طرح حاوی 5% ، 7% ، 10% و 15% میکروسیلیس، و 4 طرح دارای 5% ، 10% ، 20% و 30% سرباره مس ساخته شدند. در نهایت مشخص شد که در نمونه های دارای میکروسیلیس، آنهایی که دارای 15% از این ماده بودند، بیشترین انرژی شکست و مقاومت های فشاری، کششی و خمشی را داشتند. در مخلوط های حاوی سرباره مس، نمونه ‎ های دارای 10% و 20% سرباره دارای بیشینه پارامترهای فوق بودند. لازم به ذکر است که چندین نمونه ترکیبی که شامل میکروسیلیس و سرباره مس به صورت هم زمان بودند، هم ساخته شدند. با مقایسه نتایج همه طرح مخلوط های ذکر شده، مشخص شد که بهترین طرح مربوط به نمونه های ترکیبی حاوی 15% سرباره مس به همراه 15% میکروسیلیس است.

    کلید واژگان: بتن, بتن مسلح شده به الیاف, کامپوزیت سیمانی, میکروسیلیس, پلی پروپیلن}
    Moosa Mazloom *, Mohammad Akbari Jamkarani

    One of the most important weakness points of concrete is its drawback in tension and cracking. The use of fibers in concrete greatly reduces this disadvantage. Fiber reinforced cementitious composite (FRCC) is a type of fiber reinforced concrete (FRC) that does not contain coarse aggregate and has only fine aggregate. In fact, the high level of cement in FRCC is a problem for the environment. This problem can be solved with using different cement replacement materials as a part of cement. In this study, the effect of copper slag on the mechanical properties and fracture energy of fiber reinforced cementitious composite (FRCC) containing polypropylene fiber is investigated. Silica fume and copper slag were replaced as a part of cement. For this purpose, a control mix without silica fume and copper slag, 4 mixes containing 5%, 7%, 10% and 15 % silica fume, and 4 mixtures with 5%, 10%, 20% and 30 % copper slag were casted. In specimens containing silica fume, the ones with 15% of it had the highest quantity of fracture energy, compressive, tensile, and flexural strengths. Among the samples having copper slag, the ones containing 10% and 20% of it had the highest values above. It is worth noting that some binary mixtures containing both copper slag and silica fume were prepared too. Comparing the results of all the mentioned mixtures, it is concluded that the best results belong to the binary mixture containing both 15 % copper slag and 15 % of silica fume.

    Keywords: Concrete, Fiber Reinforced Concrete, Cementitious composite, Silica fume, Polypropylene}
  • موسی مظلوم*، سارینا نوروزی، محمد اکبری جمکرانی

    هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر افزودن نانوسیلیس و میکروسیلیس بر مشخصات مکانیکی کامپوزیت های سیمانی حاوی الیاف پلی پروپیلن است. بدین منظور، آزمایش هایی دربرگیرنده ی 13 طرح مخلوط با نسبت آب به مواد سیمانی 28/0 مد نظر قرار گرفتند. یک طرح بدون میکروسیلیس و نانوسیلیس، 4 طرح با درصد نانوسیلیس جایگزین سیمان 5/0% ، 1% ، 3% ، 5% ، 4 طرح با درصد میکروسیلیس جایگزین سیمان 5% ، 7% ، 10% ، 15% و 4 طرح با ترکیب میکروسیلیس و نانوسیلیس در نظر گرفته شد. طبق نتایج آزمایش، نمونه های ترکیبی دارای میکروسیلیس و نانوسیلیس، نتیجه ی بهتری نسبت به نمونه های حاوی ذرات نانوسیلیس یا میکروسیلیس به تنهایی داشتند. در واقع، نتایج آزمایش های 28 روزه نشان داد که ترکیب 10% میکروسیلیس و1% نانوسیلیس بهترین نتیجه را در مقاومت های فشاری و کششی و خمشی این کامپوزیت ایجاد کرد. مقدار 32/61 مگاپاسکال مقاومت فشاری با 69/44 درصد افزایش و 319/4 مگاپاسکال مقاومت کششی با 88/34 درصد افزایش و 971/6 مگاپاسکال مقاومت خمشی با 37/30 درصد افزایش مقاومت نسبت به نمونه ی شاهد را داراست. 5. مقدار نانوسیلیس بیشتر از 3 درصد، هم در نمونه های ترکیبی هم در نمونه های بدون میکروسیلیس ، نتیجه ی منفی نسبت به نمونه ی شاهد داشته است. به عنوان مثال در نمونه ی حاوی 5 درصد نانوسیلیس و بدون میکروسیلیس، مقدار 41/37 مگاپاسکال مقاومت فشاری و درصد تغییرات نسبت به نمونه ی شاهد 72/11- درصد می باشد. 4. نتایج آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد که نمونه های حاوی نانوسیلیس چگال تر و نفوذ ناپذیر تر از نمونه های حاوی میکروسیلیس به تنهایی است.

    کلید واژگان: میکروسیلیس, کامپوزیت سیمانی, الیاف, نانوسیلیس, پلی پروپیلن}
    Moosa Mazloom *, Sarina Norouzi, Mohammad Akbari Jamkarani

    The purpose of this study is to investigate the effects of adding nanosilica and microsilica on the mechanical properties of cementitious composites containing polypropylene fibers. For this purpose, 13 composite mixes with the water to cement ratio of 0.28 were considered. One mix without microsilica and nanosilica, 4 mixtures with 0.5%, 1%, 3% and 5% nanosilica replacement levels, 4 mixes with 5%, 7%, 10%, 15% of microsilica, and 4 mixtures with the combination of microsilica and nanosilica were investigated. According to the results of the experiments, the composite samples containing microsilica and nanosilica had better results than the samples containing only one of these particles. In fact, the results of 28-day tests showed that the combination of 10% microsilica and 1% nanosilica produced the best cementitious composite according to compressive, tensile and flexural tests.The compressive strength was 61.32 MPa, which was 44.69 percent higher than the control mix, the tensile strength was 4.319 MPa with 34.88 percent improvement, and the flexural strength was 6.971 MPa with 30.37 percent improvement from the control mix. Using more than 3 percent of microsilica had negative effects in all circumstances comparing to the control mix. For example, the ones containing 5 percent of nanosilica and without microsilica had the compressive strength of 37.41 MPa, which was 11.72 percent lower than the control mix.

    Keywords: Microsilica, cementitious composite, Fiber, nanosilica, polypropylene}
  • مهدی انتظام*، رضا عسگری خشوئی

    پلی اولفین ها از پرکاربرد ترین دسته مواد پلیمری با مقاومت اشتعال پذیری کم هستند. امروزه، به کار گیری افزودنی های بی هالوژن برای ایجاد خواص بازدارندگی شعله در پلی اولفین ها، به دلیل مشکلات زیست محیطی افزودنی های هالوژن دار، حایز اهمیت است. بازدارنده های شعله بی هالوژن به چند دسته تقسیم می شوند که مهم ترین آن ها انواع برپایه فسفر، مواد معدنی، نیتروژن، سیلیسیم، بور و سامانه های گرماتورمی هستند. در این مقاله، سازوکار عملکرد و کارایی هر یک از این عوامل بازدارنده شعله برای سامانه های پلیمری برپایه پلی اولفین ها بررسی شده اند. نتایج مطالعات نشان می دهند، برای دست یابی به خواص مقاومت در برابر اشتعال مطلوب برای پلی اولفین ها، به علت بازده نسبتا کم اکثر ترکیبات ض دشعله بی هالوژن، استفاده از مقدار زیاد آن ها در فرمول بندی محصول تولیدی لازم است که به افت قابل توجه خواص مکانیکی آن منجر می شود. به منظور غلبه بر این مشکل، ترکیب افزودنی های بی هالوژن برای دست یابی به اثر هم افزایی، با هم استفاده می شوند. براساس نتایج حاصل از مطالعات مشخص شده است، مناسب ترین سامانه مکمل در کنار اکثر افزودنی های بی هالوژن برای رسیدن به اثر هم افزایی در ایجاد مقاومت اشتعال پذیری برای پلی اولفین ها، سامانه های گرماتورمی هستند. این اثر هم افزایی با سازوکار فاز جامد و تقویت پوشش محافظ در این فاز ناشی از وجود سامانه گرماتورمی ایجاد می شود.

    کلید واژگان: بازدارندگی شعله, بی هالوژن, پلی اولفین, پلی اتیلن, پلی پروپیلن}
    Mehdi Entezam *, Reza Asgari Khoshouei

    P olyolefins (POs) are one of the most widely used classes of polymeric materials withlow flammability. Today, the use of halogen-free retardants (HFFRs) for polyolefinsis important due to the environmental problems of halogen additives. Halogen-free flameretardants are divided into several categories, which the most important include phosphorusbasedtypes, minerals, nitrogen, silicon, boron, and intumescent systems. In this article,the operation mechanism and performance of these additives as the flame retardants forPOs-based systems are reviewed. The results show that in order to achieve the desiredflame resistance properties for polyolefins, due to the relatively low efficiency of mosthalogen-free flame retardant compounds, large amounts are used in the formulation,resulting in a significant decrease of thier mechanical properties. To overcome this problem,combinations of halogen-free flame retardants with synergistic effect should be used forPOs. Based on the studies, it has been found that intumescent systems are the most effectiveadditives, along with most of the halogen-free additives to achieve the synergistic effectin creating flame resistance for polyolefins. This synergistic effect is created by the solidphase mechanism and the strengthening of the protective coating in this phase due to thepresence of a intumescent systems.

    Keywords: flame retardant, halogen-free, Polyolefine, polyethylene, Polypropylene}
  • محمدجواد طاهری امیری*، علی اشرفیان، جواد برنجیان، فاطمه اصغری تیلکی

    در سالیان اخیر استفاده از بتن محتوی الیاف بعنوان یک ماده ی ساختمانی مهم و با خواص مکانیکی مناسب جهت ساخت و ساز انواع سازه ها استفاده می شود. هدف اصلی در این تحقیق، طراحی بتن توانمند خودتراکم الیافی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری با پیاده سازی در نرم افزار متلب می باشد. برای بهینه سازی مبتنی بر راهکار های فرا ابتکاری، الگوریتم جستجوی کلاغ (CSA) و الگوریتم ژنتیک (GA) به عنوان راهکارپردازشی محاسباتی توسعه داده داده شده است. برای این منظور، 67 طرح اختلاط بتن خودتراکم الیافی شامل آب (2/137 - 195 کیلوگرم بر مترمکعب)، سیمان (5/325 - 520 کیلوگرم بر مترمکعب)، درشت دانه (722 - 920 کیلوگرم بر مترمکعب)، ریزدانه (9/804 - 960 کیلوگرم بر مترمکعب)، نانوسیلیس (0 - 6/49 کیلوگرم بر مترمکعب)، درصد حجمی الیاف (0 - 9/0 درصد)، پودرسنگ آهک (0 - 9/288 کیلوگرم بر مترمکعب) و فوق روان کننده (75/1 - 5/10 کیلوگرم بر مترمکعب) برای طراحی مخلوط بهینه مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه برای فرموله شدن مسئله بهینه سازی، تابع هدف مقاومت فشاری بتن برپایه روش رگرسیون چندگانه خطی توسعه داده شد. همچنین قید های بررسی شده در این مطالعه نسبت مقادیر طرح اختلاط و حجم مطلق مقادیر طرح اختلاط برای طراحی مخلوطی با مقاومت بهینه و مقرون به صرفه به عنوان محدودیت های تکنولوژیکی از فاکتور های آزمایشگاهی تولید بتن مورد توجه قرار گرفته است. پیاده سازی الگوریتمیک روش های فرا ابتکاری در محدوده 30 - 7/88 مگاپاسکال تا رسیدن به مخلوط با مقادیر بهینه ادامه پیدا کرده و در نهایت 5 نمونه از مخلوط بهینه توسعه داده شده با استفاده از الگوریتم های CSA و GA جهت بررسی قابلیت و بهره وری الگوریتم ها گزارش گردید. نتایج ارایه شده در این مطالعه نشان داده است که عملکرد الگوریتم CSA با محدوده خطای میانگین 38/3 - 49/14 درصد در مقایسه با الگوریتم GA با محدوده خطای میانگین 95/7 - 52/15 نتایج قابل توجه در دقت و همگرایی جواب ها ارایه نموده است. از این رو می توان به این نتیجه رسید که الگوریتم های مورد استفاده به عنوان ابزار قابل اطمینان در حل مسایل بهینه سازی در مسایل مهندسی بویژه تکنولوژی بتن قابل توجه می باشد.

    کلید واژگان: بتن خودتراکم الیافی, پلی پروپیلن, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم جستجوی کلاغ}
    MOHAMMADJAVAD TAHERI AMIRI*, Ali Ashrafian, Javad Berenjian, Fatemeh Asghari Tilaki

    The utilization of concrete Incorporating with fibers is one of the proper issues of construction industry in last years. The main focus of this research to design a high performance self-compacted fiber reinforced concrete (SCFRC) by using an evolutionary algorithm, which is implemented in MATLAB. Crow Search Algorithm (CSA) and Genetic Algorithm (GA) are statistical ways which are developed by optimization based meta-heuristic solutions. A total of 67 concrete mixtures were considered by varying the levels of key factors affecting concrete strength of concrete, namely, water content (137.2-195 kg/m3), cement content (325.5-520 kg/m3), coarse aggregate content (722-920 kg/m3), fine aggregate content (804.9-960 kg/m3), nano silica content (0-49.6 kg/m3),percentage of volumetric of fibers (0-0.9 %), lime stone powder content (0-288.9 kg/m3) and superplasticizer content (1.75-10.5 kg/m3) were developed to design optimized mixture proportions. The objective function called maximizing concrete strength was formulated as an optimization problem on the basis of Multiple Linear Regression (MLR) method. The constrains including ratio of mixture proportions and absolute volume of mixture design were utilized to obtain an optimal-strength and cost-effective design. The concrete technological constraints were identified as the factors of experimental design for concrete production. The evolutionary implementation of results reached incorporating mixture proportions having strengths in range of 30 - 88.7 MPa. Five numerical examples for optimum mixture design of SCFRC were considered to evaluate the capability and efficiency of CSA and GA algorithm. These results were compared and concluded that CSA (3.38-14.49 % of mean error) performed better than GA (7.95-15.52 % of mean error) for this application. Also, the proposed evolutionary CSA and GA algorithms are found to be reliable and robustness tools to solve and optimize engineering and concrete technological problem.

    Keywords: Self-Compacted Fiber Reinforced Concrete, Polypropylene, Optimization, Genetic Algorithm, Crow Search Algorithm}
  • شهروز یوسف زاده، محمد کشفی*، پرویز کحال، عباس انصاری اصل
    باگاس نیشکر یکی از فراوان ترین انواع الیاف طبیعی است که می توان در ساخت کامپوزیت ها از آن استفاده نمود. ازآنجاکه باگاس یکی از پسماندهای کارخانه های نیشکر است، استفاده از آن در منطقه خوزستان به دلیل فراوانی می تواند نه تنها صرفه اقتصادی به دنبال داشته باشد بلکه می توان به عنوان ماده ای سازگار با محیط زیست از آن بهره برد. در این پژوهش خواص مکانیکی و میکروساختار کامپوزیت تولید شده از الیاف باگاس نیشکر و پلیمر پلی پروپیلن به روش قالب گیری تزریقی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. الیاف باگاس مورد استفاده در نمونه ها به صورت پودر خشک و در چهار سطح 10، 40،30 و 50 درصد وزنی به عنوان فاز تقویت کننده به پلی پروپیلن اضافه شدند. جهت بررسی خواص مکانیکی، آزمایش کشش و مقاومت در برابر ضربه بر روی نمونه ها با رعایت تکرارپذیری صورت گرفت. نتایج نشان داد که 40 درصد وزنی باگاس بهترین استحکام را در ترکیب با پلی پروپیلن به همراه دارد. همچنین، افزودن باگاس بیش از 30 درصد وزنی منجر به کاهش محسوس مقاومت به ضربه و کرنش شکست نمونه ها می گردد. با مقایسه و بررسی آزمایش میکرو ساختاری از سطح شکست نمونه های دارای 40 و 50 درصد وزنی باگاس مشاهده شد که سازوکار خرابی کامپوزیت از شکست به بیرون کشیدگی الیاف تغییر کرده است. این موضوع منجر به افزایش استحکام نمونه دارای 40 در صد وزنی نسبت به 50 درصد وزنی باگاس شده است.
    کلید واژگان: الیاف طبیعی, باگاس نیشکر, پلی پروپیلن, خواص مکانیکی, قالب گیری تزریقی}
    Shahrouz Yousefzadeh, Mohammad Kashfi *, Parviz Kahhal, Abbas Ansari-Asl
    Sugarcane bagasse is one of the most abundant types of natural fibers which can be utilized to fabricate natural composite materials. Since bagasse is one of the wastes of Khuzestan province sugarcane factories, recycling might be an opportunity to enjoy its economic and environmental benefits. In the present study, the mechanical and microstructural properties of Bagasse/Polypropylene natural composite fabricated by the injection molding method were investigated. Bagasse fibers after drying process were mixed up to polypropylene with 10, 30, 40 and 50% weight fraction of bagasse. In order to investigate the mechanical properties, experimental tests consist of tensile test and Charpy impact tests were carried out. The results showed that the maximum material strength was obtained from the sample made of 40% weight fraction of bagasse. The strength of 40% bagasse was found about 10%more than 50% bagasse the microstructural analysis was indicated that the failure mechanism of 40% bagasse was mainly affected by fiber breakage. However, the main failure mechanism of 50% bagasse was changed to fiber pull out. Additionally, impact absorbed energy was significantly decreased by increasing the bagasse weight fraction.
    Keywords: Natural fibers, Sugarcane Bagasse, Polypropylene, Mechanical Properties, Injection molding}
  • سورنا آزیدهاک، علی اکیر یوسفی*، احمدرضا تقی زاده، علی اکبر زارعی

    پیزوالکتریسیته قابلیتی است که طی آن مواد ویژه ای می توانند انرژی مکانیکی را به الکتریکی و برعکس تبدیل کنند. افرون بر سرامیک ها (مانند PZT) و پلیمرهای قطبی (PVDF و کوپلیمرهای آن)، در دو دهه اخیر پلیمرهای سلولی غیرقطبی نیز به دلیل داشتن قیمت مناسب، سبکی، انعطاف پذیری و ضریب پیزوالکتریک (d33)، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این پلیمرها برای کاربردهای مختلف همچون در جاذب های انرژی، حسگرها و در زمیته علوم پزشکی به کار گرفته می شوند. پلی پروپیلن (PP)، پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پلی اتیلن نفتالات (PEN)، پلی اتیلن (PE) و پلی الفین های حلقوی (COP) و مواد گرمانرم، ضریب پیزوالکتریک زیادی نشان می دهند. با قرارگیری این فیلم های سلولی در میدان الکتریکی قوی (تخلیه هاله یا میان دو الکترود) و در مجاورت گاز یون کننده، گاز به وسیله میدان الکتریکی یون می شود، درون سلول ها باقی می ماند و گشتاور دوقطبی نشان می دهد. به دلیل رفتار شبه پیزوالکتریک این مواد، آن ها را پیزوالکترت و به خواصی که نشان می دهند، فروالکتریسیته می گویند. عامل های مهمی همچون ساختار سلول ها (شکل شناسی، اندازه و چگالی)، نوع گاز یون کننده و مدول یانگ بر ضریب پیزوالکتریک اثر مستقیم می گذارند. افزون بر این، عمل اوری های پس فراورشی همچون فرایندهای شیمیایی و کشش نیز خواص پیزوالکتریک را بهبود می دهند. پلی پروپیلن یکی از پلیمرهای سلولی پرکاربرد در زمینه پیزوالکتریک هاست که به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند قیمت مناسب، مقاومت خستگی و حبس شارژ خوب در سلول ها زمینه مطالعه را برای سایر پلیمرها فراهم کرده است. در این مقاله، پیشرفت های اخیر در زمینه بهبود ضریب پیزوالکتریک و فرایند کار بحث شده است. اثر عامل های مختلف همچون استحکام شکست الکتریکی گازهای مختلف، مدول یانگ، دمای کارکرد پلیمر و افزودنی ها بر پیزوالکتریسیته در پلیمرهای سلولی بررسی و مرور شده است.

    کلید واژگان: پیزوالکتریسیته, پلیمرهای سلولی, فروالکترت, پلی پروپیلن, ضریب پیزوالکتریک}
    Sorena Azidhak, AliAkber Yousefi *, AhmadReza Taghizadeh, AliAkbar Zarei

    Piezoelectricity can be described as a capability of some particular materials which convert mechanical energy to electrical and vice versa. In addition to ceramics (such as PZT) and polar polymers (PVDF and its copolymers), non-polar cellular polymers have received much attention in the last two decades due to their reasonable price, light weight, flexibility, and piezoelectric coefficient (d33). These polymers are used for a variety of applications, such as energy absorbers, sensors, and the medical sciences. PP, PET, PEN, PE and COP are thermoplastic materials which show high piezoelectric coefficient. By placing these cellular films in a strong electric field (corona discharge or between two electrodes) and in the vicinity of ionizing gas, the gas is ionized by electric field and remains inside the cells, indicating a bipolar moment. Due to the quasi-piezoelectric behavior of these materials, they are called ‘piezoelectrets’ and their properties are called ‘ferroelectricity’. Important factors such as cell structure (morphology, size and density), ionizing gas type, and Young's modulus have direct effect on the piezoelectric coefficient. Furthermore, some post-processing treatments such as chemical and stretching processes improve the piezoelectric properties. Polypropylene is one of the most widely used cellular polymers in the field of piezoelectrics due to features such as reasonable price, good fatigue resistance, and good charge trapping in cells, which has provided a study platform for other polymers. In this review article, we discuss on recent developments in improving piezoelectric coefficient and the work process. The effects of different parameters like electrical breakdown strength of various gases, additives, servicing temperature of polymers and Young's modulus on piezoelectricity in cellular polymers are investigated.

    Keywords: piezoelectricity, cellular polymers, ferroelectret, Polypropylene, piezoelectric coefficient}
  • بهروز اسدی بروجنی*، لطفعلی مظفری وانانی
    جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از روش های نوین جوشکاری حالت جامد است که نسبت به روش های مرسوم جوشکاری ذوبی، به دلیل دمای ورودی کم و نداشتن حالت ذوب و انجماد مجدد مواد، از مزایای زیادی برخوردار است. در این تحقیق، تغییرات استحکام کششی جوش براساس دو پارامتر هندسه شولدر ابزار و تنظیمات زاویه کلگی دستگاه برای جوشکاری ورق های پلی پروپیلن بررسی شده است. برای به دست آوردن مقدار بهینه این پارامترها، مقادیر دیگر متغیرها مانند سرعت دورانی و سرعت خطی ابزار ثابت فرض شده اند. پس از انجام جوشکاری نمونه ها، آزمون کشش طبق استانداردهای مرجع روی نمونه ها انجام شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که هندسه ابزار تاثیر زیادی بر استحکام کششی و شکل ظاهری جوش ایجاد شده دارد و قطعاتی که توسط ابزار با شولدر مارپیچی جوشکاری شده بودند، استحکام بالاتری داشتند. همچنین در شرایط یکسان، بالاترین استحکام کششی مربوط به زمانی است که زاویه کلگی دستگاه دو درجه انتخاب شود.
    کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, پلی پروپیلن, شولدر ابزار, زاویه کلگی}
    Behrooz Asadi Boroojeni *, Lotfali Mozafari Vanani
    Friction stir welding is one of the new methods of solid state welding. This welding method has many advantages over traditional methods of fusion welding due to low input temperature and non-melting and freezing of materials. In this study, the tensile strength variations of the welded specimens were investigated based on two parameters of the geometry of the tool and the angle of the device for the welding of polypropylene sheets. In order to obtain the optimal value of these parameters, other variables such as rotational speed and linear velocity of tools are assumed constant. After welding the samples, a standard tensile test was performed on the samples. The results show that the tool geometry has a great influence on the tensile strength and the appearance of the weld and the pieces welded by the tools with a welder's helmet have a higher strength. Also under the same conditions, the highest tensile strength is when the angle of the machine is 2°.
    Keywords: Friction Stir Welding, polypropylene, Tool Sholder, Cylinder Angle}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال