Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmood Masoomi
محمود معصومی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Asgari
محمد عسگری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386
hort fiber thermoplastic composites are under attention due to their recyclability and ease of production. Having superior properties to the other polyolefins, polypropylene has great amount of applicatio and it is very desirable in the composite industry. PET fiber is a good option as the reinforcement because of having good mechanical properties and high toughness. Adding a compoatibilizer can strengthen fiber-matrix interactions and, therefore, improve the mechanical properties. In this study, pre-pegs of PP and PET fibers were prepared in both presence and absence of GMA and MA as compatibilizers in an internal mixer at 180 ?C and 60RPM and then, they were molded by hot press. It was confirmed that tensile and flexural modulus were enhanced by adding PET fibers and the flexural modulus of GMA compatibilized samples with 15 weight percent fiber load was increased 45 percent. The HDT results show an increase of 15 ?C for GMA containing samples and none-compatibilized ones. It was observed that adding fiber has good influence on enhancing the impact strength and by adding 15wt% of fiber, the impact strength showed 40% enhancement. This increase was greater for unmodified samples for existing of more wasting energy mechanisms while fracture verified by SEM, but at higher fiber loads like 20 wt%, the impact resistance of the modified samples were anticipated. The SEM micrographs showd that in the presence of compatibilizers, interfacial adhesion is stronger compare to that for none-compatibilized ones. In ordet to study transcrystalline(TC) layer optical microscopy was applied and it was confirmed that only non-compatibilized samples show a little amount of TC around the fibers. In this research, two parameters of Gc and Kc were determined considering LEFM assumptions and also some micromechanical models were used to evaluate the composite Young modulus and among them, Halpin-Tsai and Pan equations had better predictions. Key words: Thermoplastic composite, Glycidyl Methacrylate, Polypropylene, PET fiber, Maleic Anhydride, Short fiber composite
کامپوزیت‌های گرمانرم تقویت شده با الیاف کوتاه به دلیل بازیافت‌پذیری مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. از بین ماتریس‌های گرمانرم، پلی‌پروپیلن یکی از ماتریس‌های پر مصرف بوده و از آنجا که نسبت به سایر پلی‌الفین‌ها دارای خواص مکانیکی بالاتری است، مورد توجه بیشتری در صنعت کامپوزیت قرار گرفته است. استفاده از الیاف گرمانرم به عنوان تقویت‌کننده در ماتریس‌های گرمانرم با توجه به بالا بردن چقرمگی کامپوزیت نهایی مورد توجه خاصی قرار گرفته است. با توجه به محدوده نقطه ذوب ماتریس پلی‌پروپیلن (C?170-150) و الیاف پلی‌استر (C?260-220) امکان تهیه کامپوزیت پلی‌پروپیلن تقویت شده با الیاف پلی‌استر در یک محدوده دمایی نسبتاً مناسب با روش‌های متداول شکل‌دهی کامپوزیت‌ها وجود دارد. از آنجایی که مکانیزم عملکرد سازگارکننده‌ها افزایش برهمکنش بین ماتریس و الیاف می‌باشد‌، اضافه نمودن سازگارکننده باعث بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت نهایی می‌گردد. در این تحقیق، ابتدا پیش‌آغشته‌های پلی‌پروپیلن و الیاف پلی‌(اتیلن‌ترفتالات) در دمای ?C180در یک دستگاه مخلوط‌کن داخلی در حضور سازگارکننده‌های گلیسیدیل‌متاکریلات و مالئیک‌انیدرید تهیه شده و سپس توسط دستگاه پرس گرم قالب‌گیری شدند. نتایج حاصل از آزمون‌های مکانیکی نشان داد که مدول‌های خمشی و کششی به دلیل نقش تقویت‌کنندگی و بالا بودن مدول الیاف افزایش چشمگیری پیدا کرده و با اضافه کردن 15 درصد وزنی الیاف با سازگارکننده گلیسیدیل‌متاکریلات، مدول خمشی 45 درصد افزایش نشان داد. با افزایش درصد وزنی الیاف، استحکام نمونه‌های سازگار شده ابتدا مقداری افزایش یافته و سپس به دلیل افزایش نقص‌ها در ساختار کامپوزیت کاهش می‌یابد. نتایج حاصل از آزمون HDT برای نمونه‌های سازگارشده با گلیسیدیل‌متاکریلات نشان داد که اضافه کردن الیاف تا 15 درصد وزنی، باعث افزایش ?C 15 در دمای واپیچش گرمایی می‌گردد. با بررسی نتایج حاصل از آزمون ضربه مشاهده شد که با افزودن 15 درصد وزنی الیاف، مقدار مقاومت ضربه‌پذیری حدود 40 درصد افزایش پیدا کرده و افزایش در مقاومت ضربه‌پذیری ابتدا برای نمونه‌های سازگارنشده به دلیل وجود مکانیزم‌های اتلاف انرژی بیشتر بوده اما در درصد‌های بالای الیاف به دلیل افزایش اثرهای انتهایی و افزایش غلظت نقص‌ها کاهش می‌یابد که این امر با تهیه تصاویر SEM از سطح شکست نمونه‌ها تایید شد. با مشاهده تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ نور پلاریزه مشاهده شد که تنها در نمونه‌های سازگارنشده مقداری نواحی TC [1] وجود دارد. در این تحقیق پارامترهای G c و K c که بیانگر چقرمگی ماده هستند بر اساس روابط مکانیک شکست الاستیک خطی محاسبه گردیدند. برای پیش‌بینی مدول نمونه‌های کامپوزیتی، نتایج حاصل از برخی مدل‌های میکرومکانیک محاسبه شده و با نتایج تجربی مقایسه گردیدند که از بین آنها مدل هالپین تسای و مدل پن بهترین پیش‌بینی را داشتند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی