بهینه سازی خواص مکانیکی فوم های پلی پروپیلن تولید شده با اکسترودر

فوم­های پلاستیکی خوب طراحی شده از نقطه نظر چگالی سلول­ها و اندازه آنها ، باز یا بسته بودن و یکنواخت بودن سلول­ها، در کنار داشتن امتیاز هایی از قبیل مصرف مواد کمتر، ثبات ابعادی بالاتر، فرایندپذیری بهتر و کیفیت سطح مطلوبتر نسبت به پلاستیک های فوم نشده متناظر خود، می توانند خواص مکانیکی و فیزیکی برتری، مانند استحکام به وزن، استحکام به ضربه، خواص حرارتی و دی الکتریکی داشته باشند. چگونگی توزیع دما در نواحی مختلف اکسترودر، کمیت و کیفیت نانوذرات افزودنی و چگونگی توزیع آنها در زمینه پلیمر می توانند تاثیر چشمگیری در خصوصیات مکانیکی فوم های اکسترودر داشته باشند. در این تحقیق با استفاده از دستگاه اکسترودر، فوم های میکروسلولی پلی پروپیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید با افزودن ۳، ۷ و ۹% وزنی نانو رس اصلاح سطح شده، در سه شرایط دمایی اکسترودر تولید و اثر مواد و فرایندها در خواص مکانیکی مورد تحقیق قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزودن نانو رس موجب بهبود خواص مکانیکی فوم پلی پروپیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید می شود. به عنوان مثال، نتایج نشان می دهد نمونه های درست شده حاوی ۷% رس اصلاح شده سطحی، حدود ۱۰ درصد مقاومت به ضربه یی بیشتری نسبت به نمونه های بدون نانو رس دارا می باشند. همچنین برای همین نمونه ها افزایش حدود ۵ درصدی در مدول یانگ نسبت به سایر نمونه ها ثبت شده است. همچنین بررسی های ریزساختاری نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان دهنده ی این است که افزودن نانو رس موجب یکنواخت شدن ساختار فوم و سلول های ریزتر می شود. در این تحقیق، کمترین اندازه متوسط سلولها (۵/۸۷ میکرومتر) و پایین ترین دانسیته فوم (۳/۰ گرم بر سانتی متر مکعب) برای نمونه حاوی  ۷% رس که در حالت کاری دو تولید شده بود ثبت گردید.

کلیدواژه ها:

Extruder ، MA-g-polypropylene ، Mechanical ، Properties ، Nanoclay ، Nanocomposites ، اکسترودر ، پلی پروپیلن گرفت شده با مالئیک انیدرید ، خواص مکانیکی ، نانو رس ، نانو کامپوزیت