Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Farzin,Mehdi Karevan
محمود فرزین (استاد راهنما) مهدی کاروان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyed arvin Abtahi
سیدآروین ابطحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Investigation of Mechanical and Physical Properties of Carbon Nanoparticle Reinforced Polyethylene Based Nanocomposite Films Used in Water Pipelines
In recent years, due to drought, global warming and of course, increase in surface water evaporation, the need for new irrigation methods in the agricultural sector is more important than ever. One of these methods is drip irrigation using polyethylene pipes, which reduces water consumption by about 40%. According to this global problem, the issue has received a lot of attention recently. Moreover, considering the recent policies of the country on the production of polyethylene (PE) pipes with specific quality of their thin wall, which is widely used in irrigation nowadays and required improvement. to increase their quality, this research was performed. To obtain a pipe with satisfying qualities, it is necessary to find the right type of polymer and additives to achieve the performances for the pipes, such as the right optical and mechanical properties. To do this, different grades of polyethylene have been employed and alloyed together, soot and masterbatch were added. Finally, by adding nanoclay and fly ash, the effect of these additives has been investigated. To fabricate the specimen with an extruder, the materials are completely combined and tested specimens are produced by using an injection molding machine and a roller mixer. According to observations, soot with about 3 wt.% carbon shows the best desired optical and mechanical properties. In addition, the quality of soot and masterbatch results in suitable effects on dyeing and using right masterbatch could be a better choice because of carbon dispersion than soot. Also, some small changes in production methods and effective parameters such as pipe cooling time, cause completely different results. These findings can be used for equipping the production line and manufacturing raw materials converted to PE pipes. Keywords: Nanocomposite, Polyethylene, Mechanical and Physical Properties, Water Pipelines
در سال های اخیر به دلیل خشکسالی ، گرمایش زمین و البته افزایش تبخیر سطحی آب نیاز به روش های جدید آبیاری در بخش کشاورزی بیش از پیش احساس می‌شود. یکی از این گونه روش ها آبیاری قطره ای با استفاده از لوله های پلی اتیلن است که حدود 40 درصد مصرف آب را کاهش می دهد. با توجه به چنین مشکل جهانی، این موضوع در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است و سیاست های اخیر کشور مبنی بر ساخت لوله های پلی اتیلن با کیفیت به خصوص از نوع نازک آن ها (بهتربن نوع لوله برای آبیاری مزارع) تدوین شده است. بیشتر مواد اولیه این نوع لوله ها به صورت وارداتی است و در نمونه های داخلی نیز کیفیت مناسبی دیده نمی شود. برای به دست آوردن لوله ای با کیفیت بالا نیاز به استفاده از نوع مناسب پلیمر همراه برخی از افزودنی ها برای رسیدن به خواص مطلوب این گونه لوله ها مانند خواص مکانیکی و نوری بالا است. برای انجام این پژوهش از چندین دسته ی (گرید) مختلف پلی اتیلن و ترکیب آلیاژی آن ها به همراه اضافه کردن دوده و مستربچ استفاده شده است. در آخر با اضافه کردن نانورس و خاکستر آتشفشانی به بررسی خواص این افزودنی ها نیز پرداخته شده است. با دستگاه اکسترودر مواد به طور کامل با هم ترکیب و با استفاده از دستگاه تزریق و غلتک مذاب نمونه های آزمایش تولید شده است. مشاهده گردید که دوده با حدود 2 تا 3 درصد کربن بهترین خواص نوری و مکانیکی را دارا می باشد. از جمله نتایج به دست آمده دیگر می توان به میزان کیفیت دوده و مستربچ برای رنگ دهی مناسب اشاره داشت. از طرف دیگر با تغییرات اندک در روش های تولید و پارامتر های مؤثر مثل زمان خنک شدن ماده تغییرات کلی در نتایج مشاهده شد. این یافته ها را می توان در تجهیز خط تولید و یا ساخت مواد اولیه لوله های پلی اتیلنی مورد استفاده قرار داد. کلمات کلیدی: نانوکامپوزیت، پلی اتیلن، خواص فیزیکی و مکانیکی، لوله های انتقال آب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی