Skip to main content
SUPERVISOR
Roohollah Bagheri,Mahmood Masoomi
روح اله باقری (استاد راهنما) محمود معصومی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahvash Javanshir giv
مهوش جوانشیرگیو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Modeling and study on Rheology and Morphology of Polymeric Films Based on Polyethylene/Polyamide/Nano-Clay Ternary Blend
The aim of present research is the investigation of relationship between rheology and microstructure of PE/PA polymer blend reinforced with nanoclays, besides the rheological modeling of nanocomposites. The analyzed samples are based on PE (LDPE/LLDPE)/PA (70/30) reinforced with 3, 4 and 5 phr of Cloisite 30B. The nanocomposites were prepared by melt blending via twin screw extruder at temperature of 245?C. The rheological behavior of specimens was analyzed by RMS in two modes of oscillatory and rotational. As well, the morphology of nanocomposites was studied by XRD, SEM and TEM. Finally, the viscoelastic behavior of nanocomposites was analyzed by rheological models. The results of XRD and TEM show good dispersion of nanoclays in PE/PA polymer blend besides the intercalation and/or exfoliation structure formed in this blend. As well, TEM micrographs illustrate that nanoclays have been located in PA phase. The outcomes of rheological experiments indicated that with addition of 4 and 5 phr of Cloisite 30B to PE/PA blend, complex viscosity, storage and loss modulus increased and damping factor and creep of samples decreased. The more pseudo-plastic behavior in these samples is indication of three dimensional physical networks formed in the nanocomposites. The rheological models of Palierne, Kerner and Coran were used to estimate the viscoelastic behavior of PE/PA/Nanoclay nanocomposites. Modeling of nanocomposites showed that Palierne and Coran models deviate from experimental data, completely. On the other hand, Kerner model almost predicts the rheological behavior of PE/PA/Nanoclay nanocomposites at high frequencies. key word Polymer Blends, Nano Composite, Linear Viscoelastic, Nonlinear Viscoelastic, Rheology, Modeling
هدف از پژوهش حاضر، بررسی ارتباط بین ریزساختار و خواص رئولوژیکی و همچنین مدلسازی آلیاژ پلی‌اتیلن/پلی‌آمید تقویت‌شده با نانوذرات‌رس‌ می باشد. نمونه‌های مورد بررسی در این پژوهش شامل آمیزه‌های پلی اتیلن (LDPE/LLDPE)/ پلی آمید (نسبت 70/30) می‌باشند که با مقادیر 3، 4 و 5 phr از نانوذرات رس Cloisite 30B تقویت شده‌اند. نانوکامپوزیت‌های مورد نظر توسط روش اختلاط مذاب در اکسترودر دو مارپیچه همسوگرد در دمای 245 تهیه شدند. به منظور بررسی رفتار رئولوژیکی نمونه‌ها از آزمون طیف‌سنجی رئومتر مکانیکی (RMS) در دو مد نوسانی و چرخشی استفاده شد. همچنین به منظور مطالعه مورفولوژی نانوکامپوزیت‌های حاصل نیز از آنالیز پراش اشعه X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده شد. در نهایت نیز رفتار ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت‌ها توسط مدل‌های رئولوژیکی مورد آنالیز قرار گرفتند. مطالعات پراکنش اشعه ایکس و آزمون TEM پخش مناسب نانوذرات رس در آمیزه پلی‌اتیلن/پلی‌آمید و ایجاد ساختارهای جدایش یافته و ورقه‌ای شده از این نانوذرات در آمیزه مذکور را مشخص می‌سازند. همچنین آزمون TEM نشان می‌دهد که نانوذرات رس تمایل بیشتر به قرارگیری در فاز پلی‌آمید دارند. تحقیقات رئولوژیکی نشان می‌دهند که افزودن نانو ذرات رس به میزان 4 و phr 5 به آمیزه پلی‌اتیلن/پلی‌آمید سبب افزایش ویسکوزیته، مدول ذخیره و مدول اتلاف و کاهش شدت پیک فاکتور اتلاف و کاهش میزان خزش می‌گردد. افزایش رفتار شبه پلاستیک در این نمونه‌ها حاکی از ایجاد شبکه فیزیکی سه بعدی از نانوذرات در آمیزه مذکور می‌باشد. به منظور پیش‌بینی رفتار رئولوژیکی نانوکامپوزیت‌ها، رفتار رئولوژیکی آن ها با مدل‌های پالیرن، کرنر و کوران تقریب زده شدند. نتایج مدل‌سازی‌ها نشان می‌دهد با افزایش نانوذرات رس مدل‌های پالیرن و کوران پیش‌بینی مناسبی از رفتار نانوکامپوزیت‌ها ندارند. البته مدل کرنر در فرکانس‌های بالا پیش‌بینی تقریبا خوبی از رفتار رئولوژیکی نانوکامپوزیت‌های مذکور دارد. کلید واژه ها :آلیاژ پلیمری، نانوکامپوزیت، ویسکو الاستیک خطی، ویسکو الاستیک غیر خطی، رئولوژی، مدلسازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی