لوله های پلی اتیلنِ سنگین کاربری های بسیاری دارند. در این مقاله ضمن بررسی ساختار شیمیایی این دسته از لوله ها و ویژگی های آنها، به مقایسه این لوله ها با سایر لوله ها و اتصالات می پردازیم. در این رهگذر این لوله ها را با لوله های بتن مسلح، پی وی سی، چدن نشکن و فولادی مقایسه می کنیم و مزایا و معایب آنها و رفتار لرزه ای آنها را بررسی می کنیم.

تولید زباله های صنعتی به دلیل تحولات سریع صنعتی طی دهه­های اخیر به شدت افزایش یافته است. از طرف دیگر، مسائل جدی زیست محیطی در اثر استفاده بیش از حد از منابع طبیعی ایجاد شده است. بطری­های پلاستیکی از جمله مواد زاید هستند که ممکن است خیلی آهسته تخریب شود و بالاترین سطح آلودگی را ایجاد کنند. با توجه به خواص اتیلن وینیل استات و خاصیت HDPE1، می­توان از آنها به عنوان اصلاح کننده قیر استفاده کرد. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر 2EVA در مخلوط آسفالتی حاوی HDPE، برای بررسی خصوصیات دینامیکی آسفالت اصلاح شده با استفاده بهینه از پلاستیک بازیافتی انجام شده است. نتایج آزمایش­های دینامیکی مدول سفتی (در دمای 25 درجه سانتیگراد)، خستگی (در دمای 20 درجه سانتیگراد) و بار محوری تکرار شونده (در دمای 40 و 60 درجه سانتیگراد) نشان داد که مخلوط حاوی این افزودنی­ها بعد از استراحت و باربرداری از خاصیت ارتجاعی و مقاومت خوبی برخوردار است. نتایج آزمایشات نشان داد که افزودن HDPE و افزایش مقدار افزودنی EVA، باعث بهبود خرابی شیار شدگی، افزایش عمر خستگی و مدول برجهندگی مخلوط آسفالتی می­شود. طرح اختلاط حاوی مقدار 4 درصد افزودنی HDPE و 3 درصد EVA بهترین مخلوط برای بهبود خواص مورد بررسی می­باشد. با توجه به این که مخلوط مورد نظر نسبت به تغییرات دما بسیار حساس است و در دمای بالا قابلیت ارتجاعی خود را از دست می­دهد، استفاده از دو افزودنی (HDPE و EVA) در مناطقی با آب و هوای معتدل و سرد مطلوب­تر می­باشد.

در تحقیقات گذشته، اثر پلی اتیلن های مختلف، بر تعدادی از رفتارهای مخلوط های آسفالتی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، طرح اختلاط مخلوط های آسفالتی حاوی پلی اتیلن با چگالی بالا به روش متداول و نیز به روش سطح پاسخ برای مصالح سنگ آهک و گرانیت تحلیل و مدل سازی شده است. بدین منظور رفتار حجمی و مقاومتی نمونه های آزمایشگاهی اندازه گیری شده و مورد تحلیل آماری قرارگرفته اند. در فرایند بهینه سازی، مقدار بهینه قیر و پلی اتیلن لازم مطابق با معیارهای آیین نامه روسازی آسفالتی راه های ایران و با رویکرد تابع مطلوبیت استخراج شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد، مخلوط آسفالتی بهینه برای مصالح آهکی با قیر 6. 1 و پلی اتیلین 4 درصد و در مطلوبیت 0. 909 تولید می شود، در حالیکه این مقدار برای مصالح گرانیتی با قیر 5. 9 و پلی اتیلن 4 درصد و در مطلوبیت 0. 962 تعیین می گردد. افزودنی پلی اتیلن استقامت مارشال و وزن مخصوص نمونه ها را برای هر دو مصالح سنگی افزایش می دهد. درصد افزودنی بیشتر، اثر افزایشی بیشتری بر این پارامترها دارد. تحلیل واریانس نشان می دهد پلی اتیلن، اثر معنی دار بر روانی مارشال داشته و افزایش آن از صفر به چهار درصد، مقدار روانی مارشال را کاهش می دهد.

موضوع تحقیق: سرعت کند تخریب زیستی  پسماندهای پلاستیکها، به خصوص انواع مختلف پلی اتیلن  منجر به مشکلات بسیاری برای محیط زیست می شود. برای کاهش این معضلات، پرواکسیدانت ها به عنوان یک افزودنی به پلی اتیلن اضافه می شوند تا با تخریب نوری آن تخریب زیستی را تسریع کنند. در کنار پرو اکسیدانت ها، به نظر می رسد که فتوکاتالیست ها نیز می توانند بر روی تخریب نوری پلی اتیلن اثرگذار باشند که هدف این مطالعه نیز بررسی همین ایده است. روش تحقیق: به منظور تسریع در تخریب کامپوزیت های LDPE با سلنید کادمیوم (CdSe) و فسفات تری نقره (Ag3PO4) به عنوان فتوکاتالیست و استئارات منگنز به عنوان پرو اکسیدانت از طریق اختلاط مذاب تهیه شدند و بصورت فیلم درآمدند. نمونه ها با نور مرئی و فرابنفش تحت تابش قرار گرفتند. آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آزمون حرارتی-مکانیکی-دینامیکی (DMTA)، کالریمتری روبشی-تفاضلی (DSC)، اندازه گیری های گرانروی سنجی و آزمون طیف سنجی مادن قرمز (FTIR)  برای بررسی ریزساختار فیلم ها مورد استفاده قرار گرفتند. یافته های تحقیق: طیف هایFTIR نشاندهنده افزایش قابل توجه در شاخص کربونیل و شاخص وینیل برای نمونه های دارای فتوکاتالیست بودند. همچنین تصاویر SEM  مربوط به این نمونه ها مؤید تخریب نوری بیشتر و همگون تر برای این نمونه ها نسبت به نمونه های بدون فتوکاتالیست بودند. آزمون های دینامیکی-مکانیکی-حرارتی نیز نشان داد که نمونه های پلی اتیلنی  بدون افزودنی دارای مدول بالاتری نسبت به نمونه های دیگر بودند. هر چند به دلیل خواص هسته زایی ذرات فتوکاتالیست، بلورینگی آنها افزایش داشت. گرانروی نمونه های دارای فتوکاتالیست و پرواکسیدانت نسبت به پلی اتیلن خالص دچار کاهش شدید شد که نتایج مدلسازی نشان داد که این کاهش به دلیل تخریب زنجیره ها و کاهش جرم مولکولی آنها رخ داده است. در کل نتایج آزمون ها  نشان داد که ترکیب فتوکاتالیست ها با پرو اکسیدانت ها اثر هم افزایی بر تخریب نوری LDPE دارد و روند تخریب آن را بسیار بیشتر از زمانی که فقط از پرواکسیدانت به تنهایی استفاده شود، تسریع می کند.

در پژوهش حاضر قابلیت استفاده از کامپوزیت با زمینه پلی اتلین با چگالی بالا (HDPE) در کاربردهای پزشکی تحت بارهای ضربه ای بررسی شده است. با توجه به اهمیت زیست سازگاری کامپوزیت در کاربردهای پزشکی و محیط بدن از نانوذرات اکسید روی (ZnO) به عنوان تقویت کننده استفاده شده است. نانوذرات ZnO بطور عمومی ایمن بوده و دارای خاصیت آنتی باکتریال می باشند. با توجه به اهمیت اثر درصد حجمی ذرات پرکننده در ماتریس بر خواص مکانیکی، از فرآیند شبیه سازی المان محدود دو مقیاسه برای بررسی خواص ضربه کامپوزیت ها استفاده شده است، تا درصد بهینه به دست آید. ذرات ZnO به روش سایش تخلیه الکتریکی سنتز شده و در تولید کامپوزیت های HDPE/ZnO بدون استفاده از سازگار کننده بکار گرفته شده اند. برای بررسی پخش ذرات در کامپوزیت های ساخته شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و برای بررسی وجود ذرات در کامپوزیت از طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) استفاده شده است. همچنین از تست استاندارد شارپی برای تعیین مقاومت ضربه کامپوزیت ها استفاده شد. نتایج به دست آمده از شبیه سازی نشان می دهد که کامپوزیت 1% درصد حجمی بهترین مقاومت ضربه را درمیان نمونه های کامپوزیتی دارد. نتایج تجربی نیز نشان دهنده این است که این کامپوزیت با خطای حدود 11% نسبت به نتایج شبیه سازی بهترین نتیجه را از لحاظ استحکام ضربه و اقتصادی بودن ساخت دارد. همچنین نتایج آزمون آنتی باکتریال نمونه 1% حجمی عملکرد عالی این کامپوزیت در مقابل سویه های گرم مثبت و منفی را تایید می کند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

به منظور بررسی اثر نانوذرات کربنات کلسیم در دمای بالا بر رفتار کششی پلی اتیلن با چگالی متوسط، نمونه های نانو کامپوزیتی با ترکیبات 0، 2، 5 و 10 درصد وزنی از کربنات کلسیم به روش قالب گیری فشاری تهیه شد. فیلم های تهیه شده با ضخامت حداکثر 10mm با استفاده از دستگاه تجزیه گرما مکانیکی، زیر بارگذاری کششی در دماهای 30، 60 و 90oC قرار گرفتند. نتایج بررسی ها نشان داد که افزای نانو ذارت کربنات کلسیم باعث افزایش استحکام و مدول نمونه های نانو کامپوزیتی در مقایسه با نمونه پی اتیلن با چگالی متوسط شده است. با افزایش دما نیز این روند افزایشی استحکام، با افزایش نانو ذرات کلیسیم وجود دارد.

اعمال پرتوهای الکترونی به پلی ­اولفین­ ها، شاخه ­های گوناگونی روی آن­ها ایجاد می ­کند که منجر به تغییر خواص مختلف آنها می شود. در این پژوهش  تغییرات ریخت ­شناسی و رئولوژیکی آمیخته ­های پلی­ اتیلن کم چگالی ­خطی و پلی(1-هگزن) قبل و بعد از پرتودهی با امواج الکترونی بررسی شد. مقادیر مختلفی از پلی(1-هگزن) (Mv=1.7×106 Da) به پلی ­اتیلن کم چگالی ­خطی اضافه شد و در یک  مخلوط­ کن داخلی اختلاط مذاب آن­ها صورت گرفت. آمیخته­ های حاصل در شرایط دما و فشار محیط در معرض پرتوهای الکترونی(KGy12 و Mev10) قرار گرفتند. در نهایت ویژگی­ های مختلف آن­ها بررسی شد. بررسی  نسبت­ های شاخص مذاب آمیخته­ ها قبل از پرتودهی نشان داد با افزایش درصد وزنی پلی(1-هگزن) از 5/1 به 5/4، نسبت­ های شاخص مذاب آن­ها از 95/0 به (g/10 min) 82/0کاهش می ­یابد درحالی­ که پس از پرتودهی ریزشی مشاهده نشد که نشان دهنده حضور شاخه­ های بلند روی پلی­ اتیلن کم چگالی ­خطی می ­باشد. اضافه کردن پلی(1-هگزن) به پلی ­اتیلن کم چگالی ­خطی تاثیر چندانی بر رفتار حرارتی نمونه ­ها نداشت هرچند پس از پرتودهی بلورینگی نمونه­ ها کاهش یافت که می­ تواند دلیل دیگری بر حضور شاخه ­های جانبی بلند روی زنجیر پلی اتیلن کم چگالی ­خطی  باشد. چگالی نمونه ­های پلی­ اتیلن کم چگالی ­خطی / پلی (1-هگزن) بعد از پرتودهی کاهش یافت که در توافق با نتایج بلورینگی است. تصاویر میکروسکوپی الکترونی آمیخته­ ها پس از حکاکی در هپتان جوشان نشان­ دهنده پخش حفراتی نیم­کره در بستر بود و ریخت شناسی قطره-بستر نمونه ­ها تایید شد؛ البته نمونه ­های پرتودهی شده حفرات کمتری نشان دادند که موید برقراری پیوندهای شیمیایی بین دو فاز است. نتایج FTIR نشان داد با افزایش میزان پلی(1-هگزن)در آمیخته ­ها تعداد گروه­ های متیل در هر 1000 کربن از شاخه اصلی افزایش یافته؛ هم­چنین حضور گروه­ های وینیل مورد تایید قرار گرفت. ژل ­شدگی نمونه­ ها صفر بود که موید عدم شبکه ­ای شدن نمونه­ ها در اثر پرتودهی است. مطالعات رئولوژی در میدان برشی نوسانی حضور شاخه ­های جانبی بلند روی نمونه­ های پرتودهی شده را تایید نمود.

مزایایی از قبیل هزینه پایین، فراوانی منابع طبیعی تجدید پذیر و سفتی بالا باعث شده مواد مرکب چوب-پلاستیک مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق، از مخلوط پلی اتیلن چگالی بالا (HDPE)، پلی پروپیلن (PP)، و پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی (rPET)، همراه با سازگارکننده های مالئیک پلی اتیلن (MAPE) و مالئیک پلی پروپیلن (MAPP) به عنوان زمینه برای تهیه ماده مرکب چوب پلاستیک استفاده شد. فرآیند تهیه چوب پلاستیک در دو مرحله توسط اکسترودر دومارپیچه همسوگرد انجام شد. در مرحله اول مخلوط زمینه (PP/HDPE/rPET) تهیه شده و در مرحله دوم به منظور تهیه گرانول چوب پلاست، پودر چوب به زمینه اضافه شد. گرانول های چوب پلاستیک که در مرحله دوم اکسترودر تهیه شدند توسط دستگاه تزریق به نمونه های آزمایش تبدیل شدند. اثر میزان rPET (15, 25, 35 phr)، پودر چوب (30, 40 %wt. ) و سازگارکننده (4, 8 phr) روی خواص مکانیکی، چگالی و میزان جذب آب ماده مرکب چوب پلاستیک بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان rPET و پودر چوب، مدول الاستیک کششی، چگالی و میزان جذب آب افزیش یافته، و استحکام ضربه، کرنش در نقطه شکست کاهش یافته است. با افزایش rPET، استحکام کششی و خمشی افزایش یافته و با افزایش میزان پودر چوب تغییر قابل توجهی مشاهده نشد. با افزایش میزان سازگارکننده ها، خواص مکانیکی (انعطاف پذیری، انرژی ضربه، مدول الاستیک و استحکام کششی و خمشی) و مقاومت در برابر جذب آب بهبود یافت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی پس از اکستروژن دوم بصورت میکرو الیاف در ماده مرکب چوب پلاستیک درآمده است.