جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پلییورتان گرمانرم » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »
تکرار جستجوی کلیدواژه «پلییورتان گرمانرم» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
فرضیه :
هدف از این پژوهش، بهبود رفتار در برابر آتش گرمانرم پلی یورتان (TPU) با افزودنی های تاخیرانداز شعله-تورمی (IFR) و نانوذره سیلیکا به عنوان عامل هم افزاست.
روش هاسامانه شعله-تورمی متشکل از آمونیوم پلی فسفات (APP)، ملامین پلی فسفات (MPP) و پنتااریتریتول (PER) با روش اختلاط مذاب به TPU افزوده شد. اشتعال پذیری کامپوزیت با آزمون سوختن عمودی UL94 و کارایی نانوسیلیکا با آزمون گرماسنجی مخروطی ارزیابی شد. سپس، نانوسیلیکا با درصد وزنی بسیار کم به عنوان هم افزا به کامپوزیت TPU-IFR افزوده و خواص آتش بررسی شد. پایداری گرمایی و ساختار زغال پس از سوختن به ترتیب با تجزیه گرماوزن سنجی (TGA) و میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM) بررسی شد.
یافته هانتایج آزمون ها، اثربخشی سامانه IFR را با کاهش شایان توجه حداکثر شدت تولید دود و شدت رهایش گرما (PHRR)(PSPR) به ترتیب 58.3 و %62.6 نشان داد. افزودن %0.5 وزنی نانوسیلیکا به عنوان عامل هم افزا به سامانه IFR-TPU، سبب کاهش %75 در PHRR و %79.2 در PSPR نسبت به TPU مرجع و حذف شره مذاب شد. این نتیجه، هم افزایی موثر نانوسیلیکا را در تقویت خواص نانوسیلیکای TPU تایید کرد. هر دو کامپوزیت در آزمون UL-94 به درجه V0 دست یافتند. بازده زغال از %6 در TPU به %31.2 در TPU-IFR و %58.9 در نانوکامپوزیت TPU افزایش یافت. بررسی ساختار زغال با میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (FE-SEM)، وجود ساختار فشرده و یکپارچه را در نانوکامپوزیت TPU نشان داد، در حالی که زغال حاصل از سوختن TPU-IFR، ساختاری حفره دار داشت. تجزیه گرماوزنی (TGA) افزایش پایداری گرمایی در هر دو کامپوزیت TPU را با تشکیل زغال به عنوان سد گرمایی تایید کرد. پژوهش حاضر، سامانه نانوسیلیکای شعله-تورمی کارآمدی را در بهبود رفتار TPU در برابر آتش معرفی می کند که با افزودن مقدار بسیار کم نانوسیلیکا به عنوان هم افزا، ایمنی آن در برابر آتش به طور شایان توجهی افزایش می یابد.
کلید واژگان: سامانه تاخیرانداز شعله- تورمی, نانوسیلکا, عامل هم افزا, پلی یورتان گرمانرم, گرماسنج مخروطی}Hypothesis:
The aim of this research is to improve the fire behavior of thermoplastic polyurethane (TPU) using an intumescent flame retardant system (IFR) and nanosilica as a synergistic agent
MethodsA three-component IFR system consisting of ammonium polyphosphate (APP), melamine polyphosphate (MPP), and pentaerythritol (PER) was added to TPU by melt mixing. The flammability of the TPU-IFR was evaluated by UL94 vertical burning test and the efficiency of the IFR was investigated by cone calorimeter test (CCT). A nanosilica as a synergist with low loading was added to the TPU-IFR composite, and fire properties were investigated. Thermal stability and char morphology were investigated by thermal analysis and scanning electron microscopy, respectively.
FindingsThe results show that the IFR system is effective with a significant decrease of 62.6% in peak heat release rate (PHRR) and 58.3% in peak smoke production (pSPR). By incorporation of 0.5% (by wt) nanosilica into TPU-IFR, there are decreases in PHRR and pSPR by 75.0% and 79.2%, respectively, compared to the original TPU, while the dripping is removed. This has confirmed the effective synergism of nanosilica in enhancing the flame retardancy of TPU-IFR. Further, the amount of residual char has reached 31.2% and 58.9% for TPU-IFR and TPU-IFR-nanosilica, respectively, compared to 6.2% in a neat TPU. Both TPU composites have reached V0 grade in UL-94 test. FESEM shows an integrated compact char in IFR-TPU-nanosilica, while there are small holes in the char structure of IFR-TPU. Thermal analysis (TGA) has shown enhanced thermal stability in the two TPU composites by formation of a carbon layer as a thermal barrier during burning. This work introduces an efficient intumescent flame retardant system for improving the fire behavior of TPU which can significantly enhance the fire safety of TPU by a low loading of nanosilica as a synergist.
Keywords: Intumescent Flame retardant, nanosilica, Synergistic agent, thermoplastic polyurethane, cone calorimeter} -
فرضیه
در این پژوهش، اثر نانوذرات دوده و پلی یورتان گرمانرم بر استحکام کششی و مقاومت ضربه ای پلی استال مطالعه شده است که کاربرد فراوانی در ساخت قطعات خودرو همچون پایه سپر دارد. بهبود مقاومت ضربه ای پلی استال، از جمله چالش های صنعت خوردو است که موجب کاهش آسیب جلوبندی خودرو در تصادفات می شود. جادادن فاز پلی یورتان گرمانرم در ماتریس پلی استال، می تواند سازگاری مناسبی با پلیمر ماتریس ایجاد کند و مقاومت ضربه ای آمیخته را افزایش دهد. افزون بر این، وجود دوده در ماتریس پلی استال می تواند به طور هم زمان استحکام کششی و مقاومت ضربه ای و مقاومت در برابر پرتو فرابنفش پلی استال را افزایش دهد.
روش هانمونه های استاندارد کشش و ضربه نانوکامپوزیت بر پایه آمیخته پلی استال دارای %42/0 وزنی تقویت کننده نانوذرات دوده و فاز پلی یورتان گرمانرم (10، 15 و %20 وزنی) با اکسترودر دوپیچی و قالب گیری تزریقی تولید شدند. آزمون های استاندارد کشش و ضربه برای ارزیابی عملکرد مکانیکی نانوکامپوزیت ها انجام شد. شکل شناسی سطوح شکست نمونه های ضربه و سازوکار های چقرمگی با استفاده از میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد.
یافته هانتایج آزمون کشش نشان داد، وجود نانوذرات دوده باعث افزایش مدول یانگ و استحکام کششی پلی استال شد. با وجود این ، افزودن پلی یورتان گرمانرم در آمیخته پلی استال-دوده باعث کاهش استحکام کششی شد. افزودن یک فاز با قطعه های نرم به ماتریس گرمانرم دارای قطعه های سخت، استحکام کششی را کاهش داد. افزون بر این، فاز تقویت کننده دوده و فاز پلی یورتان گرمانرم، درصد ازدیاد طول نانوکامپوزیت سه فازی را افزایش داد. نتایج آزمون ضربه نشان داد، وجود نانوذرات دوده و پلی یورتان گرمانرم در ماتریس پلی استال به افزایش مقاومت ضربه ای منجر می شود. تغییرشکل پلاستیک، لیفچه ای شدن، ترکچه زایی و تشکیل میکروحفره در مجاورت نانوذرات دوده و پلی یورتان گرمانرم، به عنوان سازوکار های چقرمگی غالب در نانوکامپوزیت ها بودند.
کلید واژگان: پلی استال, پلی یورتان گرمانرم, نانودوده, مقاومت ضربه ای, شکل شناسی}HypothesisThe effect of carbon black nanoparticles and thermoplastic polyurethane on the tensile strength and impact properties of polyacetal (POM), which is widely used in the application of automotive parts such as bumper brackets, has been investigated. Improving the impact resistance of polyacetal is one of the challenges of automotive industry, which would diminish the car damage in accidents. The incorporation of thermoplastic polyurethane into the polyacetal matrix can create good compatibility and increase its impact resistance. In addition, the presence of carbon block in the polyacetal matrix can simultaneously elevate the tensile strength and impact resistance and increase the UV resistance of polyacetal.
MethodsStandard mechanical testing specimens of the POM/CB/TPU nanocomposites, containing 0.42% (by wt) carbon black and different fractions of 2.5, 5 and 7.5 % (by wt) of thermoplastic polyurethane (TPU) were produced through a twin-screw extruder and injection molding. Standard tensile and impact tests were performed to evaluate the mechanical performance of nanocomposites. The morphology of fractured surfaces of impact specimens and the toughening mechanisms were investigated using scanning electron microscopy (SEM).
FindingsThe results of tensile test showed that the presence of carbon black nanoparticles increases the Young's modulus and the tensile strength of polyacetal. However, the inclusion of thermoplastic polyurethane into the POM/CB reduced the tensile behavior. The incorporation of a phase with soft segments to the polymeric matrix with hard segments reduces the tensile strength. In addition, the carbon black and the thermoplastic polyurethane increase the elongation-at-break of this three-phase nanocomposite. The results of impact test showed that the presence of carbon black nanoparticles and thermoplastic polyurethane in the polyacetal matrix leads to enhanced impact resistance. Plastic deformation, crazing, fibrillated structure and microvoid were the dominant toughening mechanisms in nanocomposites.
Keywords: POM, TPU, carbon black nanoparticle, impact resistance, morphology} -
آلیاژهای پلیمری به دلیل خواص مطلوب و قیمت مناسب بسیار موردتوجه قرارگرفته اند. سازگارکردن آلیاژها و دست یافتن به خواص بهینه همواره به عنوان چالش،مطرح بوده است. استفاده از نانوذرات در کامپوزیت ها موجب بهبود چشمگیر خواص آنها میشود. دراین بین، نانو خاک رس به علت ابعاد خاص و ضریب ظاهری بالا گزینه مناسبی است. آلیاژ پلی یورتان گرمانرم/ پلی پروپیلن باوجودخواص عالی، ناسازگار است و حضور نانو خاک رس موجب سازگاری این آلیاژ و بهبود خواص مکانیکی، رسانایی الکتریکی، تاخیر در اشتعال، کاهش جذب آب و... میشود. افزودن سازگارکننده مالئیک انیدرید سبب سازگاری بهتر و اثر هم افزایی شده است. در این مقاله، مروری براثر نانو خاک رس و سازگارکننده مالئیک انیدرید بر خواص آلیاژ TPU/PPصورت میگیرد.
کلید واژگان: نانو کامپوزیت, پلییورتان گرمانرم, پلیپروپیلن, نانو خاک رس, مالئیک انیدرید} -
در این پژوهش، خواص الکترومغناطیسی اسفنج های میکروسلولی پلی یورتان گرمانرم به عنوان مواد جاذب رادار به روش تجربی در محدوده بسامد نوار (X (4/12-2/8GHz تحلیل شد. در چارچوب پژوهش حاضر، هدف این است که به ارتباط میان شکل شناسی اسفنج شامل اندازه و کسر حجمی سلول های هوا و خواص الکترومغناطیسی آن شامل درصد جذب، عبور و بازتاب پی برد. نانوکامپوزیت ها با درصدهای مختلف دوده با روش انعقاد تهیه و نانوکامپوزیت %15 وزنی، با استفاده از روش اسفنج سازی ناپیوسته و گاز CO2 ابربحرانی، در کسر حجمی و اندازه سلول های مختلف به اسفنج میکروسلولی تبدیل شدند. شکل شناسی سلولی اسفنج ها، با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی و خواص الکترومغناطیسی با دستگاه Vector Network Analyzer ارزیابی شد. اثر پارامترهای شکل شناسی اسفنج شامل کسر حجمی و نیز اندازه سلول های هوا روی خواص جذب بررسی شد که در طراحی اسفنج های جاذب رادار نقش بسزایی دارند. در نهایت، ارتباط میان ساختار اسفنج و خواص الکترومغناطیسی آن بنا شد. اسفنج سازی سبب کاهش آستانه شبکه ای شدن نانوکامپوزیت به علت کاهش متوسط فاصله میان نانوذرات می شود. اسفنج سازی با کاهش ثابت دی الکتریک مقدار بازتاب را به مقدار قابل توجهی کاهش داده و افزایش کسر حجمی سلول های هوا به علت تعدد پراش داخل ماده سبب افزایش درصد جذب به ازای واحد جرم اسفنج می شود. حساسیت موج الکترومغناطیسی در برابر تغییرات اندازه سلول نسبت به تغییرات کسرحجمی اسفنج های میکروسلولی به مراتب کمتر است. خواص الکترومغناطیسی اسفنج های میکروسلولی از نظریه های محیط موثر قدری انحراف دارد. کسر حجمی سلول های هوا تابع اندازه سلول نیز هستند و سلول های ریزتر خواص جذب بهتری نشان می دهند.کلید واژگان: اسفنج میکروسلولی, مواد جاذب رادار, پلی یورتان گرمانرم, شکل شناسی اسفنج, خواص الکترومغناطیسی}Microcellular thermoplastic polyurethane foams are examined as absorbing materials in the X-band (8.2-12.4 GHz) frequency range by means of experiment. In this work, we aim to establish relationships between foam morphology including cell size and air volume fraction and electromagnetic properties including absorption, transmission and reflection quality. Nanocomposites based on thermoplastic polyurethane containing carbon black were prepared by coagulation method. In this procedure 15 wt% carbon black-containing nanocomposite was converted to microcellular foams using batch foaming process and supercritical carbon dioxide as physical foaming agent. The morphology of the foams was evaluated by scanning electron microscopy. S-parameters of the samples were measured by a vector network analyzer (VNA) and the effect of morphological parameters such as cell size and air volume fraction on the absorbing properties was investigated. We also established structure/properties relationships which were essential for further optimizations of the materials used in the construction of radar absorbing composites. Foaming reduced the percolation threshold of the nanocomposites due to the reduction in the average distance between nanoparticles. Foaming and dielectric constant reduction dropped the reflection percentage significantly. The increase in air volume fraction in the foam increased absorption per its weight, because of multiple scattering in composite media. The sensitivity of electromagnetic wave toward the variation of cell size is strongly weaker than that toward the variation of air volume fraction. Electromagnetic properties of the microcellular foams deviated a little from effective medium theories (EMTs). Air volume fraction of the cells was a function of cell size and smaller cells showed higher absorption.Keywords: microcellular foam, radar absorbing materials, thermoplastic polyurethane, foam morphology, electromagnetic properties}
- 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.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.