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 « نانوخاک رس » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «نانوخاک رس» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سید علی موسوی، جعفر خادم زاده یگانه*
    در این پژوهش تاثیر اضافه کردن نانوخاک رس اصلاح شده به لاستیک SBR بر رفتار پخت، میزان جذب روغن و خواص مکانیکی نظیر مدول، استحکام کششی و کرنش در نقطه شکست، سختی و مقاومت سایشی بررسی شده است. در ادامه تاثیر مقدار دوده و جای گزینی بخشی از آن با تقویت کننده نانورس بر استحکام کششی، ازدیاد طول در نقطه شکست، سختی و مقاومت سایشی نیز بررسی شد. با افزودن نانوذرات، استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی به طور قابل توجهی افزایش یافت که بیشترین افزایش در مقدار phr10 نانوذرات رخ داد. بررسی نتایج آزمون ریومتری نشان داد که با افزایش میزان نانوذرات، زمان برشتگی و زمان پخت بهینه، کاهش و سرعت پخت افزایش یافت. اضافه کردن نانوذرات به ماتریس پلیمری باعث بهبود مقاومت سایشی شد و حجم ساییده شده نمونه ها با افزایش مقدار نانو به طور چشم گیری نسبت به نمونه خالص SBR کاهش یافت. افزودن phr 10 خاک رس در حضور phr 20 دوده، مقدار کرنش تا نقطه پارگی و استحکام کششی به ترتیب به میزان 300 درصد و MPa 3 نسبت به نمونه بدون دوده افزایش یافت که بیانگر تاثیر هم افزایی دوده و نانورس در بهبود خواص مکانیکی نمونه هاست. با جای گزینی phr 10 دوده با همین مقدار نانوذرات خاک رس، استحکام کششی، کرنش در نقطه شکست و سختی به ترتیب به میزان 30%، 24% و 5% افزایش و میزان جذب روغن و میزان حجم ساییده شده به ترتیب به میزان 23% و 11% کاهش یافت.
    کلید واژگان: لاستیک استایرن- بوتادین, نانوخاک رس, دوده, رفتار پخت, خواص مکانیکی}
    S. A. Mousavi, J. Khademzadeh Yeganeh *
    In this study, the effect of adding nanoclay and carbon black to SBR on curing behavior, oil absorption and mechanical properties such as tensile strength and strain at break, hardness and abrasion resistance were investigated. At the end, we investigated the effect of carbon black (CB) and replacement a portion of CB with modified clay on tensile strength, elongation at break, hardness and abrasion resistance of SBR. Tensile strength and elongation at break were significantly improved upon addition of nanoclay and the optimum amount of nanoclay was 10 phr. The rheometric test indicated that as the nanoparticles loading increases, the scorch time and optimum cure time decrease and the cure rate increases. Adding nanoparticles to the polymer matrix improved the abrasion resistance and the abrasive volume of the samples decreased significantly with addition of nanoclay content. Adding 10 phr nanoclay to SBR containing 20 phr carbon black elongation at break and tensile strength exhibited a siginificant increase of 300% and 3 MPa respectively indicationg synergisty of carbon black and nanoclay in improving mechanical properties of SBR. Upon replacement of 10 phr CB with clay tensile strength, elongation at break and hardness improved 30%, 24% and 5% respectively and oil absorption and abrasive volume decreases 23% and 11% respectively.
    Keywords: SBR, Nanoclay, carbon black, Cure behavior, Mechanical properties}
  • سپیده گماری، اسماعیل قاسمی*، سمیرا کریمی، الهه نامدارپور بنگر، مهدی اکبرشاهی
    فرضیه

    مخزن های سوخت پلیمری وزن بسیار کمتری در مقایسه با نوع فلزی دارند. اما، در این مخزن های سوخت، به کاهش چشمگیر تبخیر بنزین نیاز است. استفاده از نانوذرات و تهیه نانوکامپوزیت پلیمری می تواند راه حل موثری برای دستیابی به ماده ای با خواص مکانیکی، فرایندی و تراوایی تنظیم پذیر باشد. نانوخاک رس صفحه ای قابلیت زیادی در افزایش خواص سدگری پلیمرها ایجاد می کند و نوع سازگارکننده نقش مهمی در نحوه پراکنش نانوخاک رس دارد.

     روش ها

    نمونه های نانوکامپوزیتی با روش آمیخته سازی مذاب در اکسترودر دوپیچی تهیه شدند. برای یافتن فرمول بندی بهینه، اثر عوامل مختلفی همچون مقدار نانوخاک رس و سازگارکننده، نوع سازگارکننده و سرعت اکستروژن با روش سطح پاسخ بررسی شد. بهینه سازی براساس دستیابی به حداقل مقدار گازتراوایی، استحکام ضربه ای مناسب و شاخص جریان مذاب مناسب انجام شد.

    یافته ها

    به طور کلی، با افزایش مقدار نانوخاک رس، خواص سدگری بهبود یافت. در حالی که برای سازگارکننده، مقدار بهینه ایی وجود داشت. بهینه سازی نتایج مشخص کرد، نمونه دارای  %6wt نانوخاک رس (کلویزیت 20A) و %10wt سازگارکننده پلی اتیلن پیوندخورده با مالییک انیدرید، خواص بهینه دارد. در واقع، در این نمونه تعادل بهینه ای میان خواص مختلف وجود داشته و ساختار کاملا ورقه ای از صفحه های نانوخاک رس حاصل شده است. از سوی دیگر، موم پلی اتیلن اکسیدشده با گرانروی زیاد، کمترین مقدار تراوایی را نشان داد. اما، مقدار استحکام ضربه ای و شاخص جریان مذاب آن غیرقابل قبول بود. نمونه های نانوکامپوزیت دارای موم پلی اتیلن اکسیدشده با گرانروی کم، کمترین مقدار کاهش در گازتراوایی را نشان دادند.

    کلید واژگان: مخزن سوخت پلیمری, نانوکامپوزیت, نانوخاک رس, گازتراوایی, روش سطح پاسخ}
    Sepideh Gomari, Ismaeil Ghasemi *, Samira Karimi, Elahe Namdarpour Bengar, Mehdi Akbarshahi
    Hypothesis

    Polymeric fuel tanks have considerably lighter weight in comparison to metal tanks. However, a drastic reduction in evaporation of gasoline vapor from these fuel tanks is needed. The use of nanoparticles to produce polymeric nanocomposites can be an effective way to reduce the extent of permeability and enhance mechanical and processing properties. The planar nanoclay platelets have a substantial potential in enhancement of barrier properties of polymers. It should be noted that the type of compatibilizer plays a remarkable role in the dispersion state of nanoclay.

    Methods

    Nanocomposite samples were prepared using melt blending method in a twin screw extruder. In order to find the optimized formulation, the effects of nanoclay content, compatibilizer type, compatibilizer content and screw speed were assessed using response surface methodology (RSM). The optimization was performed based on the lowest gas permeability, favorable impact strength and melt flow index.

    Findings

    In general, the increment of nanoclay content led to improvement of the barrier properties, while compatibilizer content had an optimal level. The results of optimization revealed that the sample containing 10 wt% of maleic anhydride grafted polyethylene as compatibilizer and 6 wt% of organoclay (Cloisite 20A) possesses the optimum properties. Indeed, this sample showed an optimum balance between different properties and an exfoliated morphology for nanoclay platelets was obtained. On the other hand, although the oxidized polyethylene wax with high viscosity showed the lowest gas permeability, the impact strength and melt flow index were totally undesirable. Nanocomposite samples containing low viscosity oxidized polyethylene wax exhibited the highest gas permeability.

    Keywords: polymeric fuel tank, Nanocomposite, Nanoclay, gas permeability, Response surface methodology}
  • حمیدرضا طالبی، فرامرز آشنای قاسمی*، علیرضا عشوری
    زیست پلیمرها جایگزین مناسبی برای پلیمرهای پایه نفتی محسوب می شوند. زیرا آن ها می توانند تا حد زیادی وابستگی به نفت و در نتیجه، آلودگی محیط زیست را کاهش دهند. کیتوسان به عنوان یکی از فراوان ترین زیست پلیمرها در طبیعت، دارای خواصی منحصر به فرد، از جمله تجدیدپذیری، زیست تخریب پذیری، سمی نبودن و عملکرد عالی از لحاظ تشکیل فیلم است. این ویژگی موجب شده تا این زیست پلیمر، قابلیت استفاده در پوشش مواد غذایی برای افزایش طول عمر انباری و استفاده در صنایع نساجی، داروسازی و کاغذسازی را داشته باشد. این نوع فیلم های پلی ساکاریدی، به علت ماهیت آب دوستی و ویژگی های مکانیکی ضعیف، کاربرد محدودی پیدا کرده اند. افزودن نانومواد برپایه زیست پلیمر، که به عنوان فیلم های نانوکامپوزیت شناخته می شوند، یکی از روش های موثر در بهبود خواص مکانیکی در فیلم های زیست پلیمری است. در این راستا، هدف این مطالعه، بررسی اثر مقدار نانوپرکننده ها بر خواص مکانیکی فیلم های بر پایه کیتوسان است. نانوذراتی همچون گرافن، نانولوله های کربنی، نانوخاک رس و سلولوز که به عنوان تقویت کننده فاز پلیمری برای ساخت کامپوزیت استفاده می شوند. همچنین، خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های برپایه کیتوسان به سه عامل اصلی وابسته است. از جمله می توان خواص ماتریس پلیمری و فاز نانوتقویت کننده، به همراه فصل مشترک پرکننده و ماتریس پلیمری اشاره کرد. افزون بر این، برای فاز نانوتقویت کننده خاص و ماتریس پلیمری، خواص نانوکامپوزیت پلیمری به پراکنش و توزیع نانوذرات در سطح فاز ماتریس پیوسته وابستگی زیادی دارد.
    کلید واژگان: کیتوسان, گرافن, نانولوله کربنی, نانوخاک رس, نانوسلولوز}
    Hamidreza Talebi, Faramarz Ashenai Ghasemi *, Alireza Ashori
    Biopolymers are considered to be the most promising alternatives to petroleum-based polymers, because they can greatly reduce the dependence on oil and, consequently, environmental pollution. As one of the most abundant biopolymers in nature, chitosan has unique properties, including renewablility, reproducibility, biodegradability, non-toxicity and excellent flm-forming performance. These properties have made this biopolymer usable in food coatings to extend the shelf life and use in the textile, pharmaceutical, and paper industries. These types of polysaccharide flms have had limited application due to their hydrophilic nature and poor mechanical properties. Incorporating of biopolymer-based nanomaterials, known as nanocomposite flms, is one of the effective methods to improve the mechanical properties of biopolymer flms. In this regard, the purpose of this study is to investigate the effect of different concentrations of nanofller on the mechanical properties of chitosan-based flms. Nanoparticles such as graphene, carbon nanotubes, nanoclay, and nanocellulose are used as reinforcement in polymer composites. Also, the mechanical properties of chitosan based nanocomposites depend on three main factors. Also, the mechanical properties of chitosan-based nanocomposites depend on three main factors, such as the properties of polymer matrix and nano-reinforcing agent. These include the properties of the polymer matrix and the nanotechnical phase of the manufacturer, as well as interfacial interaction between fller surface and matrix polymer. In addition, for the specifc nano-reinforcement phase and polymer matrix, the properties of polymer nanocomposite are highly dependent on the dispersion and distribution of the nanoparticles at the continuous matrix phase surface.
    Keywords: Chitosan, Graphene, carbon nanotube, Nanoclay, Nanocellulose}
  • علی صمدی *، مهدی حاجی عبدالرسولی، امیر بابایی
    اثر انواع اصلاح کننده نانوخاک رس مونت موریلونیت (MT2EtOH و 2M2HT) و سازگارکننده (PE-g-MA) بر توسعه ساختار، شکل شناسی و سینتیک بلورینگی سرد آمیخته های نانوکامپوزیتی پلی لاکتید-پلی اتیلن دارای 4phr مونت موریلونیت اصلاح شده تجاری (کلویزیت 20A و 30B) بررسی شد. توسعه ساختار شکل شناسی و سینتیک بلورینگی سرد آمیخته های پلیمری نانوکامپوزیتی با روش های پراش پرتو X، میکروسکوپی الکترونی پویشی، گرماسنجی پویشی تفاضلی و اندازه گیری های گرانروکشسانی حالت مذاب خطی و غیرخطی بررسی شد. نتایج پراش پرتو X ساختار میان لایه ای شده در آمیخته های نانوکامپوزیتی پلی لاکتید-پلی اتیلن دارای نانوخاک رس کلویزیت 20A یا کلویزیت 30B را نشان داد. همچنین نتایج نشان داد، بیشینه مشخصه اصلی کلویزیت 30B در آمیخته نانوکامپوزیتی پلی لاکتید-پلی اتیلن-کلویزیت 30B در مقایسه با بیشینه مشخصه کلویزیت 20A در آمیخته نانوکامپوزیتی پلی لاکتید-پلی اتیلن-کلویزیت 20A به زاویه های کوچک تر منتقل شده اند. نتایج رئولوژی و ثابت های ترشوندگی نشان داد، مشارکت کلویزیت 20A در آمیخته پلی لاکتید-پلی اتیلن، طبق سه سازوکار شامل قرارگیری نانوخاک رس در فصل مشترک آمیخته، افزایش گرانروی فاز ماتریس پلی لاکتید و کاهش فرایند به هم پیوستگی، به کاهش اندازه قطره های پلی اتیلن منجر می شود. تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی نشان داد، شکل شناسی کروی آمیخته پلی لاکتید-پلی اتیلن دارای کلویزیت 30B به شکل شناسی غیرکروی در آمیخته دارای کلویزیت 20A تغییر می کند. نتایج گرانروکشسانی مذاب خطی و غیرخطی نشان داد، ساختار سه بعدی تشکیل شده در آمیخته نانوکامپوزیتی پلی لاکتید-پلی اتیلن-کلویزیت 20A در مقایسه با پلی لاکتید-پلی اتیلن-کلویزیت 30B قوی تر است. سرعت بلوری شدن آمیخته های نانوکامپوزیتی از معادله Avrami با ثابت 2 پیروی کرد. افزودن سازگارکننده به آمیخته های نانوکامپوزیتی پلی لاکتید-پلی اتیلن، به کاهش ثابت سرعت بلوری شدن اصلاح شده (Zc) منجر شد. سازگار کننده در آمیخته های نانوکامپوزیتی با انتقال بخشی از نانوخاک رس به فاز قطره موجب کاهش فرایند هسته گذاری و در نتیجه کاهش سرعت بلوری شدن سرد، نسبت به آمیخته های نانوکامپوزیتی بدون سازگارکننده شد.
    کلید واژگان: پلی لاکتید, نانوخاک رس, آمیخته, شکل شناسی, بلوری شدن سرد}
    Ali Samadi *, Mehdi Haji Abdolrasouli, Amir Babaei
    Hypothesis: Among available bioplastics, polylactide exhibits superior properties, including high modulus, good processability, and compostability. However, some disadvantages, such as brittleness and low thermal resistance limit its application in some fields. In order to overcome the limitations of polylactide, it is usually modified by addition of nanoparticles or by blending with other thermoplastics.
    Methods
    Polylactide/polyethylene (PLA/PE)-based nanocomposites were prepared using 4 phr commercially modified montmorillonite (Cloisite 30B or Cloisite 20A) and polyethylene-g-maleic anhydride compatibilizer (PE-g-MA) by melt blending technique. The structure and morphology development and also the cold crystallization kinetics of the samples were investigated using X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), differential scanning calorimetry (DSC) techniques and melt linear and non-linear viscoelastic measurements. Findings: The XRD results showed that polymer intercalation into the clay galleries in PLA/PE/Cloisite 30B was higher than that in PLA/PE/Cloisite 20A. The rheological results along with the calculated data of wetting parameter showed that Cloisite 20A in blend nanocomposite could reduce the droplet size through three different mechanisms a: localization of the organoclay in the interface b: increasing the viscosity of PLA matrix and c: decreasing the extent of coalescence process. The FE-SEM micrographs showed that the nodular morphology of PLA/PE/Cloisite 30B changed to a non-nodular morphology in PLA/PE/Cloisite20A. The melt linear and non-linear viscoelastic measurements showed that a stronger 3D-network structure was formed in PLA/PE/Cloisite 20A compared to that in PLA/PE/Cloisite 30B. It was implied that the crystallization rate followed the Avrami equation with the exponent n of around 2. The results also showed that the addition of compatibilizer (PE-g-MA) into PLA/PE/Cloisite 20A or PLA/PE/Cloisite30B decreased modified crystallization rate constant (Zc), because the cold crystallization rates of compatibilized blend nanocomposites were lower than those of uncompatibilized blend nanocomposites and the role of compatibilizer in the transfer of partial organoclays from PLA matrix into the droplets.
    Keywords: polylactide, nanoclay, blend, morphology, clod crystallization}
  • صادق احسانی، میلاد مهرانپور *، علی اکبر یوسفی
    قیر ماده راه سازی مهمی بود ه که خواص آن بسیار مورد توجه است. اصلاح قیر با پلیمر موجب افزایش عمر روسازی های آسفالت می شود . برای اصلاح خواص مهند سی قیر از روش های فیزیکی و شیمیایی استفاده می شود . از این میان، روش های فیزیکی به د لیل ساد گی پرکاربرد تر هستند . از روش های فیزیکی اصلاح قیر استفاده از پلیمرهاست. پلی سولفید از پلیمرهایی بود ه که به تازگی مورد توجه پژوهشگران این صنعت قرار گرفته است. این پلیمر را می توان از ضایعات سنگین و هید روکربن های کلرد ار صنایع پتروشیمی نیز سنتز کرد که افزون بر کاهش هزینه های مربوط به اصلاح قیر، کمک شایانی به حل مشکل انباشتگی این ضایعات می کند . در این پژوهش، از پلیمر پلی سولفیدمایع ضایعاتی (waste liquid polysolfide polymer، WLPSP)، به تنهایی و همراه با نانوخاک رس برای اصلاح قیر استفاده شد . مقدار پلیمر اضافه شده به قیر 1، 3 و %5 بود . در نمونه هایی که دارای پلیمر و نانوخاک رس بودند ، مقدار نانوخاک رس ثابت و %2 بود . پلیمر WLPSP موجب افزایش دمای نرمی و کاهش درجه نفوذ قیر می شود که این موضوع خواص قیر را در دمای زیاد بهبود می بخشد . این آثار برای تمام نمونه های قیر پلیمری و آمیخته های قیر-پلیمر-نانوخاک رس و قیر-نانوخاک رس مشاهده شد . نمونه های اصلاح شده با نانوخاک رس و پلیمر و نانوخاک رس به تنهایی کاهش بیشتر درجه نفوذ را نشان د اد ند . با افزایش WLPSP به قیر، شاخص نفوذپذیری قیر افزایش یافت که نشان د هند ه کاهش حساسیت گرمایی قیرهای پلیمری و آمیخته های قیر-پلیمر-نانوخاک رس حاصل است.
    کلید واژگان: پلی سولفید, قیر, نانوخاک رس, ضایعات, خواص مهند سی}
    Sadegh Ehsani, Milad Mehranpour *, Ali Akbar Yousefi
    Bitumen as a really important material road construction shows very attractive properties. Modification of bitumen by polymers increases the service life of the asphalt pavement. In order to improve the engineering properties of bitumen, both chemical and physical methods have been used which the physical methods, because of their simplicity, are more commonly employed. In physical modification, some materials such as polymers, are usually used. Polysulfide is one of the polymers that has recently attracted the interest of industries. It is interesting that this polymer which is made of heavy chlorinated petrochemical was tested to reduce the costs which are associated with bitumen modification as well as helping to alleviate the problem of waste accumulation. In this investigation, a polysulfide polymer derived from waste (waste liquid polysulfide polymer, WLPSP), in pure form and in combination with nanoclay was used to modify bitumen. The amounts of polymer added to the bitumen were 1, 3 and 5 weight percents. In the samples modified with both polymer and nanoclay, the amount of nanoclay was fixed at 2 wt%. The WLPSP polymer not only increased the softening point but also reduced the penetration of bitumen, resulting in improvement of the properties of bitumen at high temperatures. These effects could be observed for all samples of bitumen-polymer-clay and bitumen-nanoclay blends. The bitumen modified with nanoclay-polymer and nanoclay alone showed a further reduction in penetration upon WLPSP modification. The penetration index (PI) of bitumen increased, indicating a lower thermal sensitivity of modified bitumen.
    Keywords: polysulfide, bitumen, nanoclay, wastes, engineering properties}
  • سیما احمدی شولی، میترا توکلی*
    در این پژوهش، نانوکامپوزیت های برپایه آمیخته لاستیکی SBR/ENR50با ترکیب درصد 50/50 دارای 5 و 10phr نانوخاک رس (کلویزیت15A) و نیز دو نوع تقویت کننده نانوخاک رس و20phr دوده با روش اختلاط مذاب تهیه شدند. آمیخته های لاستیکی به وسیله فرایند پرتو الکترونی در دوزهای پرتودهی 50 و 100kGy شبکه ای شدند. برای مقایسه، نمونه مرجع با 35phr دوده در سامانه پخت گوگردی معمولی تهیه شد. مقدار ژل شدن نمونه ها با اندازه گیری کسر ژلی مشخص شد. نتایج نشان داد، نمونه دارای 5phr نانوخاک رس و20phr دوده دارای بیشترین مقدار کسر ژلی است. خواص دینامیکی- مکانیکی شامل مدول ذخیره، مدول اتلاف و ضریب اتلاف نمونه ها با استفاده از آزمون دینامیکی- مکانیکی (DMA) ارزیابی شد. نتایج نشان داد، گرچه پراکنش مناسب در نمونه دارای 10phr نانوخاک رس و20phr دوده وجود دارد. اما، کاهش بیشینه ضریب اتلاف در نمونه دارای 5phr نانوخاک رس و20phr دوده در دوز پرتودهی 100kGy نسبت به نمونه مرجع مشهود است. در حالی که مدول ذخیره نمونه مرجع از این نمونه بیشتر است. خواص مکانیکی مانند استحکام کششی، تنش در ازدیاد طول های 200،100 و %300 و درصد ازدیاد طول نمونه ها با استفاده از دستگاه کشش ارزیابی شد. نتایج خواص مکانیکی شامل افزایش استحکام کششی و تنش در ازدیاد طول های مختلف در نمونه دارای 5phr نانوخاک رس و 20phr دوده نسبت به نمونه مرجع نتایج پیشین را تایید کرد. در تصاویر SEM مربوط به نمونه های دارای دو پرکننده دوده و نانوخاک رس در دوز پرتودهی 100kGy زبری سطح بیشتری مشاهده شد.
    کلید واژگان: لاستیک طبیعی اپوکسید شده, لاستیک استیرن بوتادی ان, دوده, نانوخاک رس, پرتو الکترونی}
    Sima Ahmadi-Shooli, Mitra Tavakoli *
    Nanocomposites based on an SBR/ENR50 rubber blend with the blend ratio of 50/50 using Cloisite 15A nanoclay (5 and 10 phr)) and carbon black (20 phr) were prepared by melt mixing process. The rubber compounds were crosslinked by electron beam irradiation process at 50 and 100 kGy doses. A reference sample containing carbon black at 35 phr was prepared using a conventional sulphur curing system. The gel content of the samples was specified using gel fraction measurement. The results showed the maximum gel content for the sample having 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black. The dynamic mechanical properties, including the storage modulus, loss modulus, and loss factor, of the nanocomposites were evaluated using dynamic mechanical analysis (DMA) tests. The results indicated that, in spite of a well dispersed nanoclay in samples containing 10 phr nanoclay and 20 phr carbon black, a minimum loss factor was observed in the sample containing 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black at 100 kGy. On the other hand, the storage modulus of the reference sample was found to be higher than that of the sample with 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black. The mechanical properties, including the tensile strength, stress at 100%, 200%, and 300% elongation and the percentage of elongation were measured by a tensile machine. The results showed an increase in tensile strength and the stress at different elongations for a sample with 5 phr nanoclay and 20 phr carbon black compared to the reference sample. In the corresponding SEM images of the samples having nanoclay and carbon black irradiated at 100 kGy a significantly higher surface roughness was observed.
    Keywords: epoxidized natural rubber, styrene butadiene rubber, carbon black, nanoclay, electron beam}
  • محمد رضوی نوری، مسعود طایفی، علیرضا ثابت
    همانگونه که در بخش اول این تحقیق به آن اشاره شد، کوپلیمر اتیلن- اکتن به دلیل داشتن شاخه در ساختارش، نسبت به پلی اتیلن پرچگال از تبلور کمتر و در نتیجه از دمای ذوب پایین تر و فرآیند پذیری بهتری برخوردار است. در ضمن، به دلیل بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مانند پایداری حرارتی، استحکام کششی و مقاومت در برابر نفوذ، نسبت به پلیمر خالص، تمایل زیادی برای استفاده از نانوکامپوزیت های پلیمر و نانوصفحات خاک رس بوجود آمده است. بهبود در کارایی فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ها از نسبت منظر بالای نانو صفحات خاک رس و برهمکنش قوی بین پلیمر و پرکننده که می تواند کارآیی انتقال بار بین نانوپر کننده و ماتریس پلیمری را افزایش دهد، نشات می گیرد. تغییرات گرانروی با نرخ برش یا فرکانس زاویه ای نیز می تواند اطلاعات مفیدی را درباره خواص ویسکوالاستیک مذاب و فراورش نانوکامپوزیت ها دراختیار بگذارد. در پی بخش اول، این مقاله به مهم ترین تحقیقات انجام شده طی سال های اخیر در خصوص خواص مکانیکی و جریان شناسی نانوکامپوزیت های پلی اتیلن کم چگال، خصوصا کوپلیمر اتیلن- اکتن با نانو صفحات خاک رس می پردازد.
    کلید واژگان: کوپلیمر اتیلن, اکتن, نانوکامپوزیت, نانوخاک رس, خواص مکانیکی, جریان شناسی}
    Mohammad Razavi, Nouri, Masoud Tayefi, Alireza Sabet
    As we have stated in our previous article, ethylene-octene copolymers are much more branched than high density polyethylene, therefore, they have lower crystallinity and melting point and better processability. In addition, due to the enhancement of the desired physical and mechanical properties of the nanocomposites such as higher thermal stability and tensile properties and lower peamability in comparison with that of the pristine polymer, there is a great tendency in using this calss of materials. The improvement in physical and mechanical properties of the nanoconmposites is mainly origined from the large aspect ratios of the organoclay platelets and the interaction between the nano-sized filler and polymers which can also make the transfer of load from the matix to the filler more efficient. Moreover, the variation of viscosity with shear rate and angular frequency can provide invaluable information on the viscoelastic property of polymer melts as well as the processability of nanocomposites. In continuation to our previous paper, our aim in this article is to give some complementary information about the mechanical properties and rheological behaviors of the above-mentioned nanocomposites by reviewing the recently published papers on this area.
    Keywords: Ethylene, Octene Copolymer, nanocomposite, nanoclay, mechanical properties, rheology}
  • محمد رضوی نوری، مسعود طایفی، علیرضا ثابت
    به سبب بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مانند پایداری حرارتی، استحکام کششی و ممانعت در برابر نفوذ، نسبت به پلیمر خالص، تمایل زیادی برای استفاده از نانوکامپوزیت های پلیمر و نانوخاک رس وجود دارد. در چند دهه گذشته، کارایی نانوکامپوزیت های تهیه شده برپایه پلی اتیلن و نانوخاک رس در صنایع حمل و نقل، سیم و کابل، بسته بندی مواد غذایی و ساختمان منجر به استفاده گسترده از آنها شده است. البته ماهیت آب دوست نانوصفحات خاک رس، موجب شده تا به منظور واردسازی آن به این کوپلیمر فاقد گروه آب دوست و ایجاد خواص برتر، نیاز به اصلاح نانوخاک رس و استفاده از سازگار کننده وجود داشته باشد. کوپلیمر اتیلن- اکتن به دلیل داشتن شاخه در ساختار خود، نسبت به پلی اتیلن پرچگال از تبلور کمتر و در نتیجه از دمای ذوب پایین تر و فرآیند پذیری بهتری برخوردار است. افزودن نانو صفحات خاک رس به دلیل ایجاد هسته گذاری ناهمگن، تبلور کوپلیمر اتیلن- اکتن را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین، انجام فرآیند مذکور بر پایداری حرارتی و شعله پذیری این کوپلیمر موثر بوده و بسته به نوع شکل ایجاد شده، میزان این تغییرات متفاوت است. در این مقاله، مروری بر مهم ترین پژوهش های انجام شده طی سال های اخیر در مورد نانوکامپوزیت های پلی اتیلن کم چگال خطی خصوصا کوپلیمر اتیلن- اکتن با نانوصفحات خاک رس، صورت گرفته و به بررسی شکل شناسی، روش های مختلف تهیه، خواص حرارتی و تبلور این نانوکامپوزیت ها پرداخته شده است.
    کلید واژگان: کوپلیمر اتیلن, اکتن, نانوکامپوزیت, نانوخاک رس, شکل شناسی, خواص حرارتی}
    Mohammad Razavi-Nouri, Masoud Tayefi, Alireza Sabet
    Polyethylenes are among of the commodity polymers with wide-spread applications. They are being used in transportation، wire and cable، food packaging، and building industries، for instance. Ethylene-octene copolymers contain more branches in respect to that of the high density polyethylene، therefore، their crystallinities and melting points are lower and can also be processed much easier. Nowadays، there are huge interests in using polymer-clay nanocomposites because of their higher desired physical and mechanical properties such as thermal stability، tensile strength and barrier resistance in comparison with that of the unfilled polymers or the polymers which are reinforced with the same amount of micro-sized fillers. Nanoclays are modified using organic modifiers such as alkylammonium ions in order to enhance their compatibility with polymers. They can also act as a nucleating agent and change the crystallinity of polymeric materials. This nano-sized filler could also affect the thermal stability and flame retardancy but the amount of influence depends on the morphology developed. In this article، our aim is to present some information about the above-mentioned nanocomposites by reviewing the recently published papers in this area.
    Keywords: Ethylene, Octene Copolymer, nanocomposite, nanoclay, morphology, thermal properties}
  • مژگان میرزاطاهری
    سنتز نانوذرات پلیمر با ریزساختار کنترل شده از نانوخاک رس در اکثر صنایع مورد توجه است. در حقیقت ریزساختار یا شک لشناسی صفحات خاک رس نسبت به نانوقطره های پلیمر عامل اصلی سدگرایی و ناتراوایی نانوکامپوزیت حاصل است. به طوری که افزون بر بهبود سایر خواص فیزیکی و مکانیکی، مقدار جذب، نفوذ یا عبور گازها، بخار آب، آب و حتی روغن ها به شدت با استفاده از ای نگونه فیلم های پلیمری نانوکامپوزیتی کاهش می یابد. روش اساسی برای طراحی این گونه ساختارهای ازپیش معین شده، روش پلیمر شدن ریزامولسیونی است که در حالت انتخاب درست و مناسب عامل فعال سطحی)از لحاظ آبدوستی – آبگریزی(، می توان کپسولی شدن مواد متفاوت اعم از مواد جامد یا مایع و حتی گاز یشکل را در درون قطره های پلیمر ارائه داد. از دیگر نتایج کنترل ریزساختار در فن پلیمر شدن ریزامولسیونی، پلیمر شدن پیکرینگ است که به شکل ریزامولسیونی مستقیم یا معکوس قابل اجراست. به عبارتی دیگر در این روش، به جای مواد فعال سطحی)امولسیون کننده(از ذرات جامد برای پایداری قطره های سنتز شده پلیمر استفاده شده که اصطلاحا سامانه عاری از صابون نیز نامیده می شود و موادی با ساختارهای لانه زنبوری تهیه می شوند. اکثر محصولات تهیه شده با این روش برای بسته بندی های حساس کاربرد دارند.
    کلید واژگان: ریزامولسیون, پیکرینگ, نانوخاک رس, ناتراوا, فیلم نانوکامپوزیت}
    Mojgan Mirzataheri
    Controlled morphology of nanoclay layers within nanopolymer particles is a very important topic for most industries، especially in food and medical packaging. Films prepared from these nanocomposites showed improved physical and mechanical properties and high impermeability towards gases، vapors، water and even oils and hydrocarbons. One successful method to design these systems is by miniemulsion polymerization which is useful for encapsulation of all materials (solids، liquids and gases) within polymer particles، provided a suitable choice of surfactant is made with optimum HLB. Another method is «pickering» or soap free polymerization، which can also be performed in the form of miniemulsion. In this new method nanoclay is used instead of a surfactant، and therefore، final films will show honeycomb structures applicable in impermeable packaging purposes.
    Keywords: miniemulsion, pickering, nanoclay, impermeable, nanocomposite film}
  • علیرضا کریمی زارجی، میترا توکلی اردکانی
    در این مقاله سعی شده است تا به این پرسش پاسخ داده شود، آیا در همه حال با افزودن نانوخاک رس به ماتریس های پلیمری پایداری گرمایی نانوکامپوزیت بهتر می شود یا خیر؟ در این زمینه، تاکنون دانشمندان سراسر جهان نتایج متفاوت و گاهی متضادی را گزارش کرده اند. بعضی استفاده از نانوخاک رس را عاملی برای بهبود خواص گرمایی نانوکامپوزیت می دانند. اما، عده ای افت خواص گرمایی را با وجود نانوخاک رس مشاهده کرده اند. درواقع به نظر می رسد، نانوخاک رس دو اثر متضاد بر خواص گرمایی نانوکامپوزیت ها دارد، به طوری که با سازوکار تشکیل زغال و اثر ممانعتی باعث بهبود پایداری گرمایی می شود. از طرف دیگر، تسریع فرایند تخریب گرمایی پلیمر، باعث افت خواص گرمایی می شود. بنابراین لازم است تا به طور ویژه به این موضوع پرداخته شود و نقش عوامل مختلف اثرگذار بر پایداری گرمایی نانوکامپوزیت ها و همچنین چگونگی تاثیر نانوخاک رس بر خواص گرمایی آمیزه بررسی شود.
    کلید واژگان: نانوخاک رس, خواص گرمایی, نانوکامپوزیت, تشکیل زغال, تخریب گرمایی پلیمر}
    Alireza Karimi Zaraji, Mitra Tavakkoli Ardakani
    It is often disputed if nanoclay enhances the thermal properties of polymer nanocomposites. Scientists all over the world have reported different and some times contradictory results concerning this issue. There are papers suggested that nanoclay is a factor in improving the thermal properties، while there are other reports on its reducing effect on thermal resistance. It seems that nanoclay has two opposite actions. The barrier effect which should improve the thermal stability of a blend by char formation and the promoter effect which may encourage the degradation process and reduce the thermal stability of the system. Therefore it is important to focus on this subject in order to study the conditions affecting thermal stability of nanocomposites and the mechanism by which nanoclays improve the thermal properties of a blend.
    Keywords: nanoclay, thermal properties, nanocomposite, char formation, thermal degradation}
  • هنگامه هنرکار، مهدی باریکانی*

    در سال های اخیر، پلی یورتان های پایه آبی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند و به طور وسیعی در روکش و چسب استفاده می شوند، چون، سمی و قابل اشتعال نیستند و دوستدار محیط زیست به شمار می روند. علاوه بر ملاحظات زیست محیطی، انعطاف پذیری، رفتار خوب در دمای کم، استحکام زیاد، چسبندگی و خواص رئولوژیکی مناسب، از دیگر خواص پلی یورتان های پایه آبی است. همچنین، در مقایسه با پراکنه های پایه حلالی قیمت پلی یورتان های پایه آبی کمتر است. به هر حال این مواد دارای نقاط ضعفی نیز هستند از جمله مقاومت گرمایی و چسبندگی کم در محیط مرطوب ومقاومت کم نسبت به آبکافت که لازم است برطرف شوند. یکی از راه های حل این مشکل، افزودن مواد معدنی به ویژه سیلیکات های لایه ای در مقیاس نانو به ماتریس پلی یورتان است. با این روش مقاومت نسبت به آب، مقاومت گرمایی، خواص مکانیکی و مدول افزایش می یابد. در این پژوهش، نانوکامپوزیت های پلی یورتانی بر پایه آب با استفاده از پلی ال از نوع پلی تترامتیلن گلیکول، ایزوفورون دی ایزوسیانات، دی متیلول پروپیونیک اسید(امولسیون کننده داخلی) و تری اتیل آمین(خنثی کننده) و همچنین، کلویزیت 30B به عنوان فاز تقویت کننده در مقادیر 1، 3 و 5 درصد سنتز و خواص نمونه ها بررسی شد. برای مطالعه قطبیت نمونه ها از آزمون زاویه تماس، مشاهده چگونگی پخش نانوذرات در نمونه ها از پراش پرتو X و میکروسکوپ الکترونی عبوری، بررسی خواص گرماوزن سنجیی و بررسی خواص دینامیکی مکانیکی، آزمون DMTA به کار گرفته شد. نتایج آزمایش ها نشان داد، افزودن خاک رس به نمونه پلی یورتانی سبب کاهش جذب آب، افزایش پایداری گرمایی، مدول، اندازه ذرات و زاویه تماس می شود.

    کلید واژگان: پلی یورتان پایه آبی, نانوخاک رس, سیلیکات لایه ای, پایداری گرمایی, نانوکامپوزیت}
    H. Honarkar, M. Barikani

    In recent years، waterborne polyurethanes as in coatings and adhesives formulations have attracted considerable attention because they are non-toxic، non-flammable and friendly to environment. Besides environmental management، the flexibility، low temperature property، high tensile strength، good adhesion and improved rheological property are specific properties of waterborne polyurethanes. Also low production cost of water borne polyurethanes over solvent-borne polyurethanes is also a reason for their applications. However، these materials have some defects such as weak water resistance and low adhesion in the moisture environment due to sensitivity of their hydrophilic ionic bonds، ether groups، urethane and ester groups to hydrolysis which need to be improved. Also، low heat resistance of these materials is due to a relatively low crystalline melting point or glass transition temperature of hard segments. One of the ways to solve this problem and improve its properties for different applications is the addition of inorganic fillers especially nano-sized layered silicates within polyurethane matrix. In this way water resistance، heat resistance، mechanical properties and modulus increase simultaneously. In this research، waterborne polyurethane nanocomposites with PTMG polyol، IPDI، DMPA (internal emulsifier)، TEA (neutralizer) and 1، 3 and 5weight % of Cloisite 30B as reinforcement were synthesized and characterized. Polarity of the samples was investigated by contact angle test and dispersion of nano particles in the samples was characterized by X-Ray and TEM، Thermal properties and dynamic mechanical properties were measured by TGA and DMTA، respectively. The results showed that incorporation of clay into polyurethanes did reduce water absorption and increased heat resistance، modulus، particle size and contact angle. In recent years، waterborne polyurethanes including coatings and adhesives have attracted considerable attention because they are non-toxic، non-flammable and friendly to environment. Besides environmental management، flexibility، low temperature property، high tensile strength good adhesion and improved rheological property are specific evidence of waterborne polyurethanes. Also low production cost of water borne polyurethane over solvent-borne polyurethanes is also a reason for their applications. However، these materials have some defects such as weak water resistance and low adhesion in the moisture environment due to sensitivity of their hydrophilic ioned bonds، ether groups، urethane groups and ester groups to hydrolysis which are needed to be improved. Also، low heat resistance of these materials is due to relatively low crystalline melting point or glass transition temperature of hard segments. One of the ways to solve this problem and improve its properties for different application is the addition of inorganic fillers especially nanosized layered silicates within polyurethane matrix. In this way water resistance، heat resistance، mechanical properties and modulus increase. In this research، waterborne polyurethane nanocomposites with PTMG polyol، IPDI، DMPA (internal emulsifier)، TEA (neutralizer) and 1، 3 and 5weight % of cloisite 30B as reinforcement were synthesized and characterized. Polarity of the samples was investigated by Contact angle test، dispersion of nano particles in the samples were characterized by X-Ray and TEM، Thermal properties and dynamic mechanical properties were measured by TGA and DMTA respectively. Results showed that incorporation of clay into polyurethane samples caused the reduction of water absorption، increasing of heat resistance، modulus، particle size and contact angle.

    Keywords: waterborne polyurethane, nanoclay, layer silicate, thermal stability, Nanocomposite}
  • سپیده ذوقی، قاسم نادری، غلامرضا بخشنده، مرتضی احسانی، شیرین شکوهی
    آمیز ه های نانوکامپوزیت لاستیکی بر پایه لاستیک بوتادی ان (BR)، نانوخاک رس اصلاح شده (0، 3، 5 و 7phr) و ضایعات رنگ پودری یعنی رزین هیبریدی اپوکسی- پلی استر (10، 20، 30 و 40phr) به روش اختلاط مذاب در دستگاه مخلوط کن داخلی تهیه شده و با فرایند پخت پراکسیدی به کمک پرس داغ ولکانش شد. اثر ترکیب درصد نانوخاک رس و هیبرید اپوکسی- پلی استر و نیز مخلوط این دو بر خواص و ریزساختار نانوکامپوزیت مربوط بررسی شد. از دستگاه رئومتر برای بررسی زمان پخت (t90)، زمان ایمنی (t5) و گشتاور اختلاط آمیزه ها و از آزمون های پراش پرتو X و میکروسکوپی الکترونی پویشی نیز به ترتیب برای بررسی غیرمستقم و مشاهده مستقم ریزساختار آمیزه های نانوکامپوزیتی استفاده شد. نتایج به دست آمده از آزمون رئومتری نشان داد، با افزایش نانوخاک رس و رزین اپوکسی- پلی استر زمان پخت و زمان ایمنی آمیزه کاهش می یابد. همچنین، نتایج به دست آمده از آزمون پراش پرتو X نشان دهنده ریزساختار بین لایه ای با نفوذ زنجیر های پلیمری فاز پیوسته در میان لایه های سیلیکاتی است. خواص مکانیکی آمیزه های یاد شده با افزایش ترکیب درصد نانوخاک رس و رزین اپوکسی پلی استر افزایش نشان می دهد که در کنار نتایج ریزنگار های میکروسکوپی الکترونی پویشی تاییدی بر نتایج حاصل از پراش پرتو X است.
    کلید واژگان: لاستیک بوتادی ان, نانوخاک رس, نانوکامپوزیت, ضایعات رنگ پودری, هیبرید اپوکسی, پلی استر}
    Sepideh Zoghi, Ghasem Naderi, Gholam Reza Bakhshandeh, Morteza Ehsani, Shirin Shokoohi
    Nanocomposites based on butadiene rubber (BR)، (0، 3، 5 and 7 phr) organoclay (Cloisite 15A) and (0، 10، 20، 30، 40 phr) powder coating wastes، i. e.، epoxypolyester hybrid (EPH) were prepared using a laboratory-scale internal mixer in order to study the effect of organoclay and EPH content on the mechanical and morphological properties of the nanocomposite samples. Cure characteristics of the prepared compounds including optimum cure time (t90) and scorch time (t5) depicted a decrease in both mentioned factors with increasing nanoclay content and EPH loading. Intercalation of elastomer chains into the silicate layers was determined by d-spacing values calculated according to the results of X-ray diffraction (XRD) patterns. X-ray diffraction (XRD) results reveal the intercalation of elastomer chains into the clay galleries. This phenomenon was also confirmed according to the scanning electron microscopy (SEM) micrographs and mechanical properties of the nanocomposite samples which were observed to be improved with addition of nanoclay and EPH content.
    Keywords: butadiene rubber, nanoclay, nanocomposite, powder coating wastes, epoxy, polyester hybrid}
  • روناک غلامی، بابک قنبرزاده*، جلال دهقان نیا

    هدف از این پژوهش، مطالعه اثر افزودن درصدهای مختلف مونت موریلونیت (3، 5، 7 و %9 وزن نشاسته)، بر خواص فیزیکی نانوکامپوزیت های نشاسته سیب زمینی-MMT است. مقاومت گرمایی و خواص مکانیکی فیلم های نانوکامپوزیت به ترتیب به وسیله آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی و آزمون کشش و نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر با استفاده از آزمون پراش پرتو X بررسی شد. برای مطالعه اثر افزودن نانوذرات بر مقدار بازدارندگی فیلم های حاصل در برابر رطوبت، مقدار جذب رطوبت و تراوایی نسبت به بخار آب (WVP) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد، نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر به شکل ورقه ای است. مقدار WVP برای نمونه شاهد، g/m.h.Pa 7-10 × 6/2 است که با افزایش غلظت نانوخاک رس تا %9، به طور معنی داری کاهش می یابد و به g/m.h.Pa7-10 × 43/1 می رسد. همچنین، با افزودن نانوخاک رس از صفر تا %9، استحکام کششی نهایی نمونه های فیلم از MPa 9/5 تا MPa63/6 افزایش و کرنش تا پارگی از %82/34 به %83/26 کاهش یافت. اما، روند افزایشی استحکام کششی در فیلم های حاوی غظت های کم نانوخاک رس (%7-0)، معنی دار نبود. مهم ترین دلیل برای تقویت مقاومت مکانیکی در اثر افزودن نانوخاک رس، برقراری پیوندهای بین سطحی قوی تر و بیشتر بین زنجیرهای نشاسته و لایه های نانوخاک رس، پرکردن فضاهای خالی و افزایش نواحی بلوری است. بررسی مقاومت گرمایی نمونه های نانوکامپوزیت نشان داد، فیلم های نانوکامپوزیت نسبت به فیلم نشاسته خالص مقاومت گرمایی و دمای ذوب بیشتری دارند. با افزایش محتوای نانوخاک رس از صفر تا % 9، دمای ذوب نمونه های نانوکامپوزیت از 218 درجه تا 232 افزایش می یابد.. همچنین با افزایش محتوای نانوخاک رس، دمای انتقال شیشه ای افزایش می یابد. این افزایش مربوط به کاهش حجم آزاد، کاهش تحرک قطعه ای و در نتیجه تشکیل ساختار منسجم تر به وسیله نانوخاک رس در نواحی بی شکل است.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, نشاسته, مونت موریلونیت, خواص مکانیکی, نانوخاک رس}
    Ronak Gholami, Babak Ghanbarzadeh, Jalal Dehghannia

    Studies were carried out on the effect of adding different percentages of montmorillonite (3، 5، 7 and 9% of starch weight) on the physical properties of potato starch-MMT nanocomposites. Heat resistance and mechanical properties of films were measured by differential scanning calorimetry (DSC) and tensile test. Nanoparticles distribution in polymer matrix was investigated using X-ray diffraction test (XRD). For investigation of water vapor resistance of film samples، moisture sorption and water vapor permeability (WVP) were measured. The results showed that the distribution of nanoparticles in the polymer matrix was exfoliated. WVP in pure starch films was 2. 62×10-7 g/mhPa and with the addition of 9% MMT it was reduced to 1. 43×10-7 g/mhPa. With the addition of nanoclay from zero to 9%، the ultimate tensile strength of nanocomposite samples was increased from 5. 9 to 6. 63 MPa and strain-to-break was decreased from 34. 82 to 26. 83%. But the rising trend was not significant for nanocomposite samples containing low concentrations of nanoclay (0-7%). The main reasons for the enhancement of mechanical properties due to the addition of nanoclay were to establish hydrogen bonding between polymer chains and clay layers، filling the empty spaces and increase the crystalline domains. Investigation of thermal resistance of nanocomposite samples showed that they have higher thermal resistance and melting point in comparison with pure starch films. With the addition of nanoclay from zero to 9%، the melting point of film samples was increased from 218 to 232. 1°C. With the addition of nanoclay، probably the mobility of amylopectin chains decreased and crystalline domains increased. Also، with increasing nanoclay content، the glass transition temperature of nanocomposite samples was increased. This result corresponded to shrinkage in free volume and thus reduction in the polymer chains mobility in amorphous regions.

    Keywords: nanocomposite, starch, montmorillonite, mechanical properties, nanoclay}
  • راضیه مهرابی کوشکی، اسماعیل قاسمی، محمد کرابی
    آمیخته پلی کربنات- پلی (بوتیلن ترفتالات) (PC/PBT) از جمله آمیخته های امتزاج ناپذیر است که واکنش تبادل استری رخ داده در سطح مشترک دو فاز آن می تواند به عنوان سازگارکننده واکنشی عمل کند و موجب ریزترشدن شکل شناسی شود. هدف پژوهش حاضر، بررسی واکنش تبادل استری آمیختهPC/PBT در مجاورت نانوذرات خاک رس و بررسی اثر آن بر شکل شناسی نانوکامپوزیت است. بدین منظور، از سه نوع نانوذرات خاک رس به نام های تجاری کلویزیت 30B، 20A و 15A استفاده شد. نتایج آزمون طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه در نانوکامپوزیت های حاوی کلویزیت 20A و15A نشان دهنده افزایش شدت واکنش تبادل استری در مجاورت نانوذرات خاک رس است. همچنین، نتایج آزمون پراش پرتو X با زاویه کوچک (SAXS) از نمونه های حاوی این نانوذرات خاک رس، نشان دهنده افزایش فاصله صفحات نانوخاک رس در آنها و دستیابی به شکل شناسی یکپارچه در آمیخته است. این رفتار نشان دهنده وابستگی بین واکنش های بین فازی، شکل شناسی نانوذرات خاک رس و شکل شناسی آمیخته به یکدیگر است، نتایج حاصل از آزمون SAXS نشان دهنده تخریب گرمایی در نمونه های حاوی کلویزیت30B و کاهش فاصله بین صفحات نانوخاک رس در این آمیخته ها به دلیل تخریب گرمایی است. ریزنگار میکروسکوپ الکترونی پویشی این آمیخته ها، شکل شناسی قطره - ماتریس در ترکیب درصد 30/70 از PC/PBT و شکل شناسی به هم پیوسته را در ترکیب درصد 50/50 از PC/PBT نشان داد، با افزایش درصد نانوخاک رس شکل شناسی ریزتر شد. اگرچه کلویزیت 30B در شرایط فرایند تخریب شده و فاصله بین صفحات آن کاهش یافته بود، اما افزایش نانوخاک رس به دلیل افزایش واکنش تبادل استری موجب ریزترشدن شکل شناسی در ترکیب درصد 30/70 از PC/PBT و تبدیل شکل شناسی به هم پیوسته به شکل شناسی میکرو- به هم پیوسته در ترکیب درصد 50/50 از PC/PBT شد. نتایج آزمون دینامیکی- مکانیکی- گرمایی که موید نزدیک شدن دو دمای انتقال شیشه ای پلیمرها بود نشان داد، واکنش تبادل استری از وجود نانوذرات اثر پذیرفته و روند بهبود آن در سازگاری بیشتر دو پلیمر مشخص است. بنابراین، رفتار نمونه های حاوی این نانوخاک رس نیز نشان دهنده ارتباط بین واکنش های بین فازی و شکل شناسی نانوذرات خاک رس بر شکل شناسی آمیخته است
    کلید واژگان: آمیخته PC, PBT, واکنش تبادل استری, نانوخاک رس, شکل شناسی, نانوکامپوزیت}
    Razieh Mehrabi Kooshki, Ismail Ghasemi, Mohammad Karabi
    Recently، using nanoparticles in polymeric blend have been considered by many researchers a new epoch for generation of materials to meet different requirements in various industries such as car، sport، military، structure and electronic. The transesterification reaction in polyester blends during melt mixing plays an important role in the components compatibility، and the ultimate properties of the blend affected by this reaction. In this study the transesterification reaction in the blend of poly (butylene terephthalate) (PBT) /polycarbonate (PC) was studied at the presence of three commercial organic modified montmorillonite namely Cloisite 30B، Cloisite 20A and Cloisite 15A. The main difference among these nanoparticles is their surface chemical structures and initial gallery heights. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and small angel X-ray scattering (SAXS) analysis showed that tranesterification reaction was improved at the presence of Cloisite 20A and Cloisite 15A and an intercalation morphology was obtained. While in the samples containing Cloisite 30B a thermal degradation occurred and initial gallery of the nanoparticles was increased. Dynamical mechanical thermal analysis results revealed that by addition of nanoclay to polymer blend، the glass transition of polymers draw on to each other which means more compatibility has been obtained and transestrification reaction has been improved at presence of the nanoparticles. Scanning electron microscope (SEM) micrographs showed droplet-matrix morphology for PC/PBT: 70/30 ratio and co-continuous for PC/PBT: 50/50. By incorporation of nanoparticles the finer morphology was obtained in PC/PBT: 70/30 and co- continuous morphology changed to micro co-continuous in PC/PBT: 50/50.
    Keywords: PC, PBT blend, transesterification reaction, nanoclay, morphology, nanocomposite}
  • محمد آندیده، میرحمیدرضا قریشی، قاسم نادری، صدیقه سلطانی
    در این پژوهش، کامپوزیت های هیبریدی لاستیک طبیعی و لاستیک استیرن- بوتادی ان (NR/SBR) تقویت شده با الیاف کوتاه نایلون و نانوخاک رس (Cloisite15A) در مخلوطکن داخلی و غلتک آزمایشگاهی در سه مرحله فرایند اختلاط تهیه شده است. اثر مقادیر مختلف الیاف در مقدار ثابت 3 درصد وزنی نانوخاک رس روی ساختار، خواص مکانیکی و شکل شناسی نانوکامپوزیت ها مطالعه شده است. نمونه ها با استفاده از پرس هیدرولیک پس از تعیین مشخصات پخت، در دمای °C150 پخت شدند. چسبندگی الیاف به ماتریس لاستیکی با افزودن هگزامتیلن تترا آمین، رزورسینول و سیلیکای آب دار (HRH) افزایش می یابد. نتایج نشان می دهند، با افزایش مقدار الیاف و نانوخاک رس اصلاح شده زمان پخت و شاخص تورم کاهش، درحالی که سرعت پخت و بیشینه گشتاور افزایش می یابد. ساختار و شکل شناسی سطح شکست نانوکامپوزیت ها با استفاده از پراش پرتو X (XRD) و میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مطالعه شد. نتایج حاصل از XRD نانو کامپوزیت ها نشان داد، فاصله بین لایه ای صفحات سیلیکاتی افزایش یافته است. خواص مکانیکی (استحکام کششی، استحکام پارگی، ازدیاد طول تا پارگی و سختی) نانوکامپوزیت های تهیه شده با الیاف نو و ضایعاتی در جهت گیری طولی الیاف با هم مقایسه و بررسی شده است.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت NR, SBR, خواص مکانیکی و شکل شناسی, نانوخاک رس, الیاف کوتاه نایلون}
    Ghasem Naderi
    Natural rubber and styrene butadiene rubber (NR/SBR) reinforced with short nylon fibers along with nanoclay (Cloisite 15A) hybrid composites were prepared in an internal and a two roll-mill mixer by a three-step mixing process. The effects of fiber content at a constant loading of 3 wt% nanoclay were studied on the microstructure, mechanical and morphological properties of the prepared nanocomposites. The adhesion between the fiber and the rubber was enhanced by the addition of a dry bonding system consisting of resorcinol, hexamethylene tetramine and hydrated silica (HRH). The curing characteristics of the composites were determined and subsequently vulcanized at 150°C using a hot press. It was observed that the cure time and swelling index of the composites decreased while maximum torque, and cure rate increased with increasing of short fiber and nanoclay contents. The structure and fracture surface morphology of the nanocomposites were characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy. X-ray diffraction results of nanocomposites indicated that the interlayer distance of silicate layers increased. The mechanical properties (tensile, tear strength, elongation-at-break and hardness) ofnanocomposites containing virgin and waste fibers in the longitudinal direction are compared.
    Keywords: NR, SBR nanocomposite, mechanical properties, morphology, nanoclay, short nylon fibres}
  • آرش چاووشی، محراب مدهوشی، امیر موتاب ساعی، علیرضا شاکری
    در این پژوهش، اثر عمل آوری گرمایی تابش ریزموج بر خواص مکان کیی و شکل شناسی نانوکامپوزیت های گرد تخته فیبر با چگالی متوسط) MDF (- پلی پروپیلن بررسی شده است. بدین منظور، نانوخاک رس کلویزیت Cloisite 15A) 15A (در سه سطح وزنی 2، 4 و % 6 بهک ار گرفته شد. از پلی پروپیلن) PP (به عنوان ماده زمینه و مالئ کی انیدرید پیوند یافته با پلی پروپیلن)) MAPP نیز به مقدار % 4 وزنی به عنوان عامل جفت کننده استفاده شد. همچنین، ماده لیگنوسلولوزی استفاده شده در این پژوهش گرد حاصل از سمباده زنی سطح تخته های MDF)سطح %50 وزنی(بود. نمونه های آزمون با استفاده از اکسترودر دوپیچی به شکل گرانول تهیه شدند. سپس، با چگالی اسمی 1 g/cm3 در ابعاد 30×20×1 cm با استفاده از روش پرس گرم تهیه شدند. آزمون خمش طبق استاندارد 1– CEN/TS 15534 و آزمون ضربه مطابق با استاندارد ASTM D4495 انجام شد. برای بررسی شکل شناسی و فاصله لایه های سیل کیات) d001 (در کامپوزیت های تهیه شده، از آزمون های پراش پرتو XRD) X) و م کیروسکوپ الکترونی پویشی) FE-SEM (استفاده شد. نتایج نشان داد، بیشترین استحکام خمشی، مدول خمشی و استحکام ضربه ای در سطح 2 درصد وزنی ذرات نانوخاک رس به دست می آید. خواص مکان کیی نمونه های عمل آوری شده با تابش ریزموج نیز نسبت به سایر نمونه های آزمون)عمل آوری نشده با تابش ریزموج(بهتر بود. همچنین، مطالعات پراش پرتو X نشان داد که افزایش فاصله بین صفحات خاک رس در نمونه های کامپوزیت با ساختار بین لایه ای است. نتایج FE-SEM نشان داد، در نانوکامپوزیت های عمل آوری شده، ذرات گرد MDF به طور بهینه تر با فاز زمینه پلیمری تر یکب شده و عمل دربرگرفتن ذرات به وسیله پلیمر بهتر انجام شده است.
    کلید واژگان: تابش ریزموج, نانوخاک رس, گرد, MDF کامپوزیت, آزمون مکانیکی}
    Arash Chavooshi, Mehrab Madhoushi, Amir Mootab Saei, Alireza Shakeri
    The effect of microwave thermal treatment on mechanical properties of composites made from MDF dust-polypropylene was investigated. In this regard، nanoclay (Cloisite 15A) was added in three different (2، 4 and 6 %wt) levels into the composites. Furthermore، polypropylene (PP) was used as a matrix material and maleic anhydride-grafted polypropylene (MAPP) was used as coupling agent at 4%wt. The medium density fibreboard (MDF) dust was used as lignocellulosic material in the present study. Test samples were made، using extrusion process (twin screw)، as granules. Then، samples with dimensions 30×20×1 cm were prepared with 1 g/cm3 nominal density for the polymer composites using hot pressing method. The bending strength and impact strength were measured according to the technical specifications CEN/TS15534:2007 and D-4495 regulation of ASTM standard، respectively. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques were employed to evaluate the extent of intercalation and exfoliation of silicate layers in the nanocomposites. Finally، the mechanical tests of flexural strength، flexural modulus and impact strength were performed on the samples. The results showed that the highest flexural strength، flexural modulus and impact strength were obtained at level 2 wt% nanoclay particles. The mechanical strength of the samples that were treated by microwave radiation was the highest. Also، X-ray diffraction studies showed increases in the interlayer spacing of silicate layers and intercalation of polymer chains between the clay layers. Scanning electron microscopy results showed that in the nanocomposites treated by microwave radiation، MDF dust was desirably compounded with thermoplastic materials.
    Keywords: microwave radiation, nanoclay, MDF dust, composite, mechanical test}
  • علی اکبر یوسفی، محمد مهدی سالاریان
    در این پژوهش، اثر نانوخاک رس بر ساختار بلوری پلی) وینیلیدن فلوئورید(، PVDF، و شکل شناسی نانوکامپوزیت حاصل با بزارهای مختلف مطالعه شد. اثر 3 درصد وزنی از نانوخاک رس کلویزیتCloisite 30B) 30B) روی ساختار بلوری PVDF به گونه ای است که بیش از 11 برابر درصد بلور بتای آن را افزایش می دهد. درصد بلور بتا از 6% در حالت پلیمر خالص به 68 % در غلظت 3% ازاین نانوخاک رس افزایش یافت. این امر به اثر الگوبخشی سطح ذرات نانو خاک رس نسبت داده شده است. افزودن 5 درصد وزنی از نایلون 6 باعث بهبود پراکنش، افزایش گرانروی و جا به جایی بسامد تقاطع به بسامدهای کمتر می شود. ولی، به دلیل تمایل زیاد نایلون به اصلاحک ننده آلی نانوخاک رس وپوشانده شدن کامل خاک رس از اثر الگوبخشی آن به نوع بلور PVDF جلوگیری می کند. کاهش گرانروی در نانوکامپوزیت سازگارنشده به کاهش گره خوردگی زنجیرهای PVDF نسبت داده شده است. در حالی که افزایش گرانروی به وجود ذرات نانوکامپوزیتی نایلون نانوخاک رس و جا به جایی محل تقاطع مدول های اتلاف و ذخیره به بسامدهای کمتر به برهمک نش نایلون و PVDFبا وجود این نانوذرات نسبت داده شد. انتظار می رود، وجود نایلون 6 موجب بهبود تولید بلورهای بتای جهت یافته در PVDF شود که ارایه دهنده خواص پیزوالکتریک هستند.
    کلید واژگان: پلی) وینیلیدن فلوئورید(, نانوخاک رس, نایلون 6, بلور بتا, ریومتری}
    Ali Akbar Yousefi, Mohammad Mahdi Salarian
    The effect of nanocaly on crystalline structure of poly(vinylidene fluoride),PVDF, and the morphology of the resulting nano-composite were investigatedusing different characterization techniques. The presence of 3wt% Cloisite 30B in PVDF matrix results in 11 fold increase in the percentage of beta crystalline content of the polymer. This was found to be attributed to the epitaxial effect of the clay surface. The beta crystalline content of the pure polymer (6%) was raised to 68% in the composite. Addition of 5wt% polyamide 6 (PA6) improved dispersion of nanoclay which led to augmentation of the viscosity and displacement of the crossover frequency of the compatibilized composite towards lower frequencies. However, due to stronger affinity of the PA6 towards organically modified clay the epitaxial effect of the clay on crystalline structure of PVDF was totally eliminated. The reduction of viscosity in incompatibilized nanocomposite was attributed to reduced number of PVDF chain entanglements in the presence of nanoclay. Meanwhile, increase in viscosity and displacement of crossover frequency towards lower frequencies were attributed to formation of clay-PA nanoparticles and PVDF-polyamide 6 interactions.It is expected that the presence of polyamide 6 promotes the formation of oriented-beta crystals in PVDF, which in turn improves the piezoelectric properties of the polymer.
    Keywords: poly(vinylidene fluoride), nanoclay, PA6, beta crystal, rheometry}
  • مهناز سادات حقایق، گیتی میرمحمد صادقی*، بهمن شمایلی

    تاکنون پژوهش های مختلفی در زمینه پلیی ورتان های دارای حافظه شکلی انجام شده، اما درباره پلیی ورتان بر پایه پلی کاپرولاکتون با وزن مولکولی 20 g/mol گزارشی اعلام نشده است. دراین پژوهش سعی شد، به این سوال پاسخ داده شود که ساختار شیمیایی، نحوه پراکنش نانوذرات در بستر پلیمر و برهم کنش های بین نانوذرات و پلیمر در کامپوزیت های پلیی ورتان نانوخاک رس بر پایه پلی کاپرولاکتون با وزن مولکولی 20 g/mol چگونه است. قطعه های نرم و سخت به ترتیب بر پایه پلی کاپرولاکتون) PCL (با وزن مولکولی 20 g/mol و 4،1 - بوتان دی ال و 4،4 - دی فنیل متان دی ایزوسیانات)MDI/BDO (هستند. نسبت وزنی قطعه های نرم به سخت 65/ 35 در نظرگرفته شده است. کامپوزیت ها در مقادیر 1 و 3 درصد وزنی نانوذرات خاک رس)Closite 30B یاC30B(با پلیمرشدن درجا به روش دومرحله ای سنتز شدند. اثر نانوذرات بر برهم کنش زنجیرهای پلیی ورتان – نانوخاک رس، بلورینگی، خواص مکانیکی و اثر حافظه شکلی به ترتیب با استفاده از روش های طیف سنجی زیرقرمز، گرماسنجی پویشی تفاضلی، آزمون کشش و آزمون حافظه شکلی بررسی شد. مقدار اختلاط فازها و پیوندهای هیدروژنی در مقادیر 1% وزنی نانوذرات خاک رس افزایش یافت، در حالی که وجود 3% وزنی نانوخاک رس سبب جدایی فاز شد. روش های گرماسنجی پویشی تفاضلی مدوله، پراش پرتوX و میکروسکوپی نیروی اتمی، پراکنش مناسب نانوذرات را برای 1% وزنی نانوذرات خاک رس در ماتریس پلیمر نشان داد. افزودن نانوذرات منجر به استحکام کششی بهتر نسبت به نمونه خالص و بازگشت شکلی بیشتر نسبت به تمام نمونه ها شد. مشخص شد، بلورینگی قطعه های نرم منجر به افزایش مدول و بهبود پارامتر تثبیت شکلی می شود. نتایج حاصل از آزمون گرماوزن سنجی ساز و کار تخریب سه مرحله ای را برای پلیی ورتان بر پایه PCL،MDI و BDO نشان داد.

    کلید واژگان: کامپوزیت پلی یورتان, نانوخاک رس, پلیمرشدن دومرحله ای درجا, خواص حافظه شکلی, ساختار شیمیایی}
    Mahnaz Haghayegh, Gity Mir Mohammad Sadeghi, Bahman Shamayeli

    Although there are many works published on shape memory polyurethanes,but no report is found on PCL-based polyurethane composite using PCLwith molecular weight of 2000 g/mol and nanoclay particles via in-situ polymerization. In this work, we try to approach some problems concerning the chemical structure, dispersion of nanoparticles in the matrix and interaction between nanoparticles and polymer in shape memory of PCL (Mn= 2000 g/mol)-based polyurethane/nanoclay composites. While PCL (Mn= 2000 g/mol) polyurethane constituted the soft segments, MDI/BD formed the hard segments. The weight ratio of soft to hard segments was found to be 65/35. Composites were synthesized in presence 1 and 3 wt% of nanoclay (Cloisite®30B) via in-situ polymerization by a twostep method. Effect of nano particles on their interactions with polyurethane chains,crystallinity, mechanical properties and shape memory have been investigated using FTIR, DSC, tensile test and shape memory analysis, respectively. Phase mixing and hydrogen bonding intensified with 1 wt% nanoclay particles, whereas 3 wt% nanoclay led to phase separation. XRD, MTDSC, AFM analyses showed exfoliation of samples with 1 wt% nanoclay in the matrix and better tensile strength in comparison with pure sample and higher shape recovery compared to all other samples. Crystallinity of soft segments resulted in higher modulus and improvement of shape memory. TGA results showed a three-step degradation mechanism for PCL, MDI and BDO-based polyurethane.

    Keywords: polyurethane composite, nanoclay, two, step in, situ polymerization, shape memory properties, chemical tructure}
  • قاسم نادری، شیرین شکوهی، هدایت صادقی قاری
    در این مقاله، مروری بر مهم ترین پژوهش های انجام شده در سال های 1980 تا 2012 روی نانوکامپوزیت های لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر (EPDM) به ویژه نانوکامپوزیت های این لاستیک با نانوخاک رس ارائه شده است. در این مقاله به روش های مختلف تهیه، مشخصات پخت، ریزساختار و خواص مهم این نانوکامپوزیت های پلیمری از جمله نفوذپذیری، اشتعال پذیری، خواص مکانیکی، گرمایی، الکتریکی و رئولوژیکی پرداخته شده است.
    کلید واژگان: الاستومر, نانوخاک رس, نانوکامپوزیت, ریزساختار, EPDM}
  • قاسم نادری، شیرین شکوهی، هدایت صادقی قاری
    در این سلسله مقالات، مروری بر مهم ترین تحقیقات انجام شده طی سال های 1980 تا 2012 درباره نانوکامپوزیت های لاستیکی شامل لاست کی های طبیعی، اتیلن پروپیلن دی ان مونومر، بوتادی ان، استیرن بوتادی ان، نیتریل، کلروپرن و ایزوبوتیلن ایزوپرن ارائه شده است. بخش اول به لاست کی طبیعی) natural rubber (و نانوکامپوزیت های آن اختصاص دارد. در متن به روش های مختلف تهیه نانوکامپوزیت های طبیعی، مشخصات پخت، ریزساختار و خواص مهم نانوکامپوزیت های پلیمری ازجمله نفوذپذیری، اشتعال پذیری، خواص مکانیکی، گرمایی و رئولوژیکی پرداخته شده است. درانتها افق آینده نانوکامپوزیت های لاستیکی با تکیه بر جمع بندی مطالب ارائه شده، پیش بینی می شود.
    کلید واژگان: الاستومر, نانوخاک رس, نانوکامپوزیت, ریزساختار, لاستیک طبیعی}
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