برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

تهیه کامپوزیت گوگردی با استفاده از نانو فیلر مناسب



گروه تخصصی:  فنی و مهندسی

سازمان مجری:  پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی 

گروه پژوهشی: صنایع شیمیایی معدنی

پژوهشگران: 
تاریخ خاتمه:  تیر 1390

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 4702533-4702488-4705836-0261

نشانی سازمان مجری: کرج، کیلومتر 15اتوبان قزوین، سه راهی سوپا، بلوار کاوش، مجتمع تحقیقاتی جهاد دانشگاهی، صندوق پست
 

چکیده:

هدف از اجرای این طرح، ساخت کامپوزیت گوگرد پلاستیکی شده (نرم شده) با استفاده از پرکننده مناسب بوده است. گوگرد و گوگرد نرم شده به عنوان ماتریس و ذرات نانوسیلیکا، نانوتیتانا و نانوکلی (مونتموریلونیت) به عنوان فیلر انتخاب شده است. کامپوزیت ها با روش "Direct Mixing" با گوگرد مذاب و بدون حضور حلال تهیه شد. برای تهیه گوگرد نرم شده (plasticized sulfur) از واکنش گوگرد مذاب با نرم کننده های دی سیکلو پنتا دی ان، استایرن متیل استایرن و یا مخلوط دی سیلکوپنتا دی ان و استایرن استفاده شد. ترکیب حاصل از واکنش گوگرد با یک نرم کننده آلی یا معدنی، گوگرد نرم شده نامیده می شود که به عنوان ماتریس استفاده می شود. نرم کردن گوگرد به منظور احتراز از مشکلات ناشی از تغییر آلوتروپی گوگرد مذاب بعد از سرد شدن انجام شده است.
با افزودن نانو ذرات سیلیکا، تیتانیا، مونتموریلونیت به این ماتریس، کامپوزیت گوگرد نرم شده تهیه شد. انتخاب نوع نانوفیلر، بر اساس معیارهای مختلف از جمله قیمت مناسب، در دسترس بودن، احتمال بالای تاثیر مثبت ذرات بر بهبود خواص کامپوزیت، سهولت فرآیند اختلاط، حفظ اندازه نانوذرات در ماتریس و ... انجام شد. بررسی خواص کامپوزیت های تهیه شده نشان داد، خواص گوگرد در اثر واکنش با پلاستی سایزرها (نرم کننده ها) بهبود یافته است و با افزودن نانوذرات فیلر خواص مکانیکی کامپوزیت بیشتر تقویت شده است. کامپوزیت هایی که در تهیه آنها از گوگرد به عنوان ماتریس استفاده شده است ذرات میکرو سیلیکا تاثیر بیشتری در تقویت خواص مکانیکی داشته اند و در کامپوزیت هایی که پلی مر گوگردی به عنوان ماتریس استفاده شده نانوسیلیکا در مقایسه با میکرو سیلیکا تاثیر بیشتری در بهبود خواص مکانیکی داشته است. از طرفی ذرات نانوسیلیکا و مونتموریلونیت که قبلا بار سطحی آنها اصلاح شده است و ماهیت آب گریزی آنها کاهش یافته است در مقایسه با نانوذرات اصلاح نشده، تاثیر بیشتری در بهبود خواص مکانیکی ایفا کرده اند. نانوکامپوزیت گوگرد- کلی در مقایسه با نانوکامپوزیت گوگرد- سیلیکا و گوگرد – تیتانیا از استحکام و قابلیت چسبندگی بهتری به سطوح بتنی برخوردار است.



کلیدواژگان: گوگرد، گوگرد نرم شده (پلاستیکی شده)، گوگرد اصلاح شده، کامپوزیت گوگردی، خواص مکانیکی، نانو کلی، نانو سیلیکا، نانوتیتانیا، نانوکامپوزیت

 
 
Title:

Preparation of Sulfur Composite Using Appropriate Nano-Filler



Abstract:

The main purpose of this project is devoted to producing the modified sulfur composites using appropriate Nano fillers. Sulfur and modified sulfur are selected as the matrix and nano-silica, nano-titana and nano-clay particles are selected as filler. Direct Mixing Method techniques used for making composites and all of the composites were prepared in molten sulfur phase without solvent. Cyclopentadiene, styrene or methyl styrene reacted with sulfur to give modified sulfur (plasticized sulfur). Modification of sulfur is done in order to avoid problems due to the cooling of molten sulfur allotrope.
Various types of nano-sized fillers Contain Sicicay Titania, montmorillomite were added to the sulfur or modified sulfur matrix to produce desirable composite. Nano fillers was selected based on various criteria, including price and availability, the likelihood of a positive effect of particles on improving the properties of composite, the ease of mixing process, and maintaining the size of the nanoparticles in the matrix. The aim of this work is producing the modified sulfur composites as a resistance coating against corrosion, so, it should be finally reached that the combination of organic materials and Nano-fillers give appropriate properties to the composite as a coating. In addition to the importance of Nano filler type, surface modification method and its entry into the viscous sulfur matrix composites are important in achieving optimum properties. It is expected that addition of the Nano filler in the composites result in with better physical and mechanical properties compared with plasticized sulfur with micro fillers. Studying on the mechanical properties (compressive strength, flexural and tensile), and thermal and morphological studies showed that Filler particles improved properties of sulfur and modified sulfur.



Keyword(s): Sulfur plasticized Sulfur, Modified Sulfur, Sulfur Composites, mechanical properties, Nano Clay, Nanosilica, Nanotitania, Nanocomposites