Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmood Masoomi,Roohollah Bagheri
محمود معصومی (استاد راهنما) روح اله باقری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Bakhshi
علی بخشی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
In this study, blend of virgin polypropylene (PP) and recycled PP used in lead-acid battery casewith different weight ratios (20, 40, 60, 80,100 wt %) was prepared by a single screw extruder. Melt flow index (MFI) andcarbonyl index were selected for evaluation of blends degradation during the extrusion process. method design of experiments (DOE) was used. Also,the effect of process conditions such as screw speed and extruder temperature profile on the degradation of blends was studied. The results of measuring the MFI and carbonyl indexhowed that,in the non-stabilized blend, adding the virgin PP to the recycled PP not only didot decrease of polymer degradation during the extrusion process, but also addinga small amountofrecycled to the virgin PP causedto polymer degraded rapidly. Three metal deactivators, zinc and calcium stearate (CaSt) and a commercial metal deactivator, were used. The results showed that the combinations of CaSt with thermal stabilizers was more effective ireducing of polymerdegradatioduring theextrusion process .Commercial metal deactivator and zinc stearate did not decrease the PP degradation. By design of experiments, the optimum combination of stabilizer was obtained as: 1 wt% P-AO, 0.2 wt% S-AO, and 0.5 wt% CaSt. Also, DOE resulthowedthatthe primary antioxidant hathe most influence on reducing the degradation of PP during theextrusion process. Measurement of OIT parameter of the samples which stabilized with optimum combination of stabilizers proved that the thermal resistance of these samples was similar to virgin PP. Similarly, from a measurement of carbonyl index of these blends, it was found that a little degradation was happened in the extrusion process. It was found that the increasing of screw speed provided higher shear rate and hence resulted in the more degradation of PP during recycling. The results showed that the best screw speed was about 100 rpm. Investigation of different extruder temperature profiles showed that increasing extruder temperature profiles from 200?C caused an increase of polymer degradation during recycle process. The resultofimpact tests showed that the stabilized 40:60 (virgin: recycled) PP blend with theoptimum combinatioof stabilizers have impact strength similar to virgin PP, while the impact strength of this sample in the absence of stabilizer is near to the impact strength of recycled PP. Moreover, the tensile test results showed that the stabilization of PP blends with optimum combination of antioxidant had higher yield strength and elongation at break.
اکسترودر تک مارپیچه تهیه شد. اندازه گیری شاخص جریان مذاب (MFI) و شاخص کربونیل برای بررسی میزان تخریب نمونه ها در طی فرآیند اکستروژن مورد مطالعه قرار گرفت، همچنین زمان القاء اکسیداسیونی (OIT) نمونه ها هم مورد بررسی قرار گرفت. از ارزیابی XRF برای شناسایی ناخالصی های فلزی موجود در پلی پروپیلن بازیافتی استفاده شد. به منظور پایدار سازی آمیزه ها در طی فرآیند اکستروژن و کاهش میزان تخریب پلیمر، از یک پایدارکننده گرمایی فنولی و یک پایدارکننده گرمایی فسفیتی به همراه غیرفعال کننده های فلزی استفاده گردید، همچنین تأثیر غیرفعال کننده های فلزی مختلف هم با این پایدارکننده های گرمایی مورد بررسی قرار گرفت. از روش طراحی آزمایشات برای تعیین ترکیب بهینه پایدارکننده ها در آمیزه 60 به 40 از پلی پروپیلن بازیافتی و تازه استفاده شد، همچنین تأثیر شرایط فرآیندی از قبیل دور مارپیچ و چیدمان دمایی اکسترودر هم بر این آمیزه مورد مطالعه قرارگرفت. نتایج آزمون MFI و اندازه گیری شاخص کربونیل نشان داد در حالت پایدارنشده افزودن پلی پروپیلن تازه به پلی پروپیلن بازیافتی بهبودی را در کاهش میزان تخریب پلیمر در طی فرآیند اکستروژن نشان نمی دهد و حتی افزودن مقدار کمی پلی پروپیلن بازیافتی بر پلی پروپیلن تازه تأثیر فاسدکننده ای را دارد. همچنین ترکیب استئارات کلسیم با پایدارکننده های گرمایی تأثیر بیشتری را در کاهش میزان تخریب پلیمر در طی فرآیند اکستروژن دارد. غیرفعال کننده فلزی تجاری و استئارات روی به همراه ضداکسنده های گرمایی بهبودی را در کاهش میزان تخریب پلیمر در طی فرآیند اکستروژن نشان ندادند. همچنین نتایج نشان داد با افزایش دور مارپیج، کاهش اندکی در دمای مذاب نمونه پایدارشده با ترکیب بهینه پایدارکننده ها مشاهده می شود، همچنین با افزایش دور مارپیچ و افزایش چیدمان دمایی اکسترودر میزان تخریب پلیمر در طی فرآیند اکستروژن افزایش می یابد. دور مارپیچrpm 100 و دمای فرآیندی زیر ?200 شرایط فرآیندی مطلوب برای آمیزه 60 به 40 از پلی پروپیلن بازیافتی و تازه حاوی ترکیبات بهینه پایدارکننده ها می باشد. نتایج مربوط به اندازه گیری شاخص کربونیل نشان داد پایدارسازی نمونه ها، میزان تشکیل گروه های کربونیل را کاهش می دهند. نتایج طراحی آزمایشها نشان داد که عامل پایدارکننده گرمایی فنولی بیشترین تأثیر را در کاهش میزان تخریب پلیمر در طی فرآیند اکستروژن دارد. نتایج بدست آمده از استحکام ضربه نشان داد استحکام ضربه نمونه شامل ترکیب درصد60 به 40 از پلی پروپیلن بازیافتی و تازه حاوی ترکیبات بهینه پایدارکننده بسیار نزدیک به استحکام ضربه پلی پروپیلن %100 تازه می باشد، در حالیکه استحکام ضربه همین نمونه در غیاب ترکیبات پایدارکننده مشابه با استحکام ضربه پلی پروپیلن %100 بازیافتی می باشد. همچنین نتایج بدست آمده از آزمون کشش نشان داد نمونه پایدار شده با ترکیب بهینه پایدارکننده ها در مقایسه با نمونه های پایدارنشده، رفتار چقرمه تر و تنش تسلیم بالاتر وکرنش در شکست بالاتری را دارد. بنابراین با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت آمیزه تهیه شده با نسبت 60 به 40 از پلی پروپیلن بازیافتی و تازه به همراه ترکیب بهینه پایدارکننده ها خواص مکانیکی مشابه با پلی پروپیلن تازه از خود نشان می دهد بطوریکه امکان استفاده از آن به جای مواد تازه در ساخت بدنه باتری های اسید سربی و مصارف صنعتی فراهم می گردد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی