Skip to main content
SUPERVISOR
Roohollah Bagheri,Mahmood Masoomi
روح اله باقری (استاد راهنما) محمود معصومی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohsen Shenasa
محسن شناسا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Synthesis of Polyurethane Elastomer-Nano Composite (PU/MMT) and Investigation of Mechanical Properties of PU Coatings on Carbon Steels Surfaces
and added to the mixture and stirred for 2 mins at 80?C by the mechanical stirrer under the purge of N2. The synthesized PU elastomer samples were immediately casted in the iron moulds to form sheet and disc shape for testing. Then , the moulded samples were cured in an oven at various tempartures (90,120,130 ?C). The coating samples were also prepared by applying the synthetised PU elastomers on the steel surface which were inserted in silicon mould. Attenuated Total Reflectance fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) and swelling ratio measurements of the cured samples showed that a reaction occurred between isocyanate end groups of pre polymer and hydroxyl groups of O-MMT (closite 30B). Also it was shown that adding nano particles to polyurethane matrix reduced cross link density. X-ray diffraction pattern showed that in 1 and 3 wt% nano particles polyurethane chains were penetrated in the O-MMT layers and was formed intercalated structure but, in 0.5 wt% nano particles the semi exfoliated structure was obtained. Tensile results indicated that elongation at break of the samples containing nano particles increased 2-3 times more than the refrence sample. by adding 0.5wt% of nano particles to the polymeric matrix ultimate tensile strength (UTS) of the samples was 2 times higher than the refrence sample. More then 1wt% organic modified montmorillonite to the polymer matrix, remarkable decrease in the ultimate tensile strength was observed. Therefore, the samples containing 0.5 wt% nano particles showed the highest ultimate tensile strength. Hardness test measurment indicated that hardness of the samples was decrased by increasing the nano particles concentration in the polymer matrix. Abrasion resistance measurments showed 16 Vol% decrease in the amount of the sample?s voulumes for CPU05 sample compared with the reference sample. Increase in the nano particle concentration led to decrease in the abrasion resistance of the samples. Adhesion test data showed that the abrasion resistance of the samples containing nano particles (CPU05,CPU1,CPU3 and CPU5). Adhesion strength of the CPU1 and CPU3 samples was lower than the CPU05 sample but, the CPU5 sample showed the lowest adhesion strength which even is lower than the refrence sample. Adhesion strength of the CPU05 was 2.2 times more than the refrence sample. The presence of nano particles in the samples decreased their cross link density. Thermogravimetric analysis (TGA) results showed that degration starting temperatures of the samples containing 1 and 3 wt% of nano particle , 47 and 40?C respectively. Weight precent of the residul nano particles (CPU05,CPU1 and CPU3) was increased compared to sample without nano particle. .
: در این پژوهش نمونه های پلی یورتان الاستومر - مونت موریلونیت اصلاح شده آلی، از طریق پلیمریزاسیون درجا یک پیش پلیمر پایه اتری(حاصل از واکنش تولوئن دی ایزوسیانات با پلی تترا متیلن اتر گلیکول) حاوی گروه های انتهایی ایزوسیانات و زنجیر افزاینده یک دی آمین (متیلن بیس اورتوکلروآنیلین) در دماهای پخت مختلف در حضور درصدهای مختلف نانو ذرات کلویزیت B30 تهیه گردید. در این روش ابتدا نانو ذرات کلویزیت B30 با چهار درصد وزنی مختلف (5/0،1،3،5) با استفاده از همزن های مکانیکی و دستگاه فوق صوت در بستر پیش پلیمر پخش گردید. سپس زنجیر افزاینده به حالت مذاب به پیش پلیمر حاوی نانو ذرات اضافه گردید و به مدت 2 دقیقه بهمزده شد. نانو کامپوزیت های مذاب حاصل در قالب های فلزی به اشکال ورقه، قرص ریخته گری شد و همچنین برسطح ورق فولاد کربنی پوشش داده شد. تمامی نمونه ها در دماهای 90?C ،120، 130پخت گردید. نتایج حاصل از آزمون طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه انعکاسی (ATR) و اندازه گیری نسبت تورم در حلال، نشان دهنده واکنش گروه های ایزوسیانات انتهایی پیش پلیمر با گروه های هیدروکسیل موجود در نانو ذرات کلویزیت B30 و همچنین کاهش دانسیته اتصالات عرضی نمونه ها با افزودن نانو ذرات به بستر پلی یورتان می باشد. ارزیابی پراش اشعه ایکس(XRD) نمونه های پلی یورتان الاستومر حاوی نانو ذرات نشانگر نفوذ کامل زنجیرهای پلیمری برای نمونه های حاوی 1 و3 درصد وزنی از نانو ذرات و نیز جدایی کامل لایه ها و ساختار شبیه ورقه ای (Exfloiated) نمونه حاوی 5/0 درصد نانو ذرات می باشد. با افزودن 5/0 درصد از نانو ذرات به بستر پلیمر استحکام نهایی 2 برابر نمونه فاقد نانو ذرات وچسبندگی نمونه پوشش داده شده 3/2 برابر نمونه شاهد گردید.سایش نمونه حاوی 5/0 درصد مونت موریلونیت 16% در مقایسه با نمونه شاهد افت نشان داد. نتایج حاصل از ارزیابی گرمایی سنجی (TGA) بیانگر افزایش ?C47 و 40 دمای شروع تخریب به ترتیب با افزودن 1 و 3 درصد وزنی نانو ذرات مونت موریلونیت به بستر پلی یورتان خالص گردید. واژه های کلیدی: پلی یورتان الاستومر، نانو کامپوزیت، مونت موریلونیت اصلاح شده، پوشش دهی، خواص مکانیکی، مقاومت سایشی، چسبندگی، پایداری گرمایی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی