در این پژوهش، نیمرخ پخت پوششهای پودری بدون رنگدانه بر پایه رزینهای پلی استر و اپوکسی - پلی استر با استفاده از فن DSC  مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با پاشش الکتروستاتیکی پودر روی سطح فولاد، خواصی از قبیل: سیالیت، مقاومت در بربر خوردگی، چسبندگی و خواص فیزیکی و مکانیکی پوششها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج DSC نشان می دهد که با تغییر در برنامه زمانبندی پخت، تغییر زیادی در رفتار گرمایی پوششهای پودری مورد بررسی بوجود نمی آید. حال آنکه با تغییر الگوی گرمایی پخت، خواصی از قبیل سیالیت و مقاومت در برابر خوردگی آنها تغییر می کند. همچنین، در نتایج خواصی مانند چسبندگی پوشش به زیر آیند و خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش تفاوتی مشاهده نمی شود.

پلی استرپلی اتیلن ترفتالات از الیاف آبگریز است و رنگهای پراکنده مناسبترین دسته از مواد برای رنگرزی این الیاف است. این دسته رنگها به سه روش استفاده از حامل، تحت فشار و تثبیت گرمایی روی این الیاف بکار می روند. در این پژوهش، رفتار رنگرزی پلی استر هیدرولیز شده آنزیمی به کمک آنزیم لیپاز بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که هیدرولیز آنزیمی در میزان جذب رنگ پلی استر به روشهای معمول رنگرزی بی اثر است و تنها سرعت جذب سطحی لیف را افزایش می دهد. علاوه بر آن، رنگرزی لیف هیدرولیز شده با رنگهای اسیدی و بازی حاکی از عدم جذب این دسته رنگها روی لیف هیدرولیز شده است.

استفاده از نخهای پیوسته با ویژگیهای منحصر به فرد در فرایندهای شکل دهی کامپوزیتها مانند رشته پیچی و پولتروژن روز به روز در حال افزایش است. در این پژوهش، از نخ شیشه به علت داشتن مدول و استحکام کششی زیاد به عنوان تقویت کننده مرکزی و از نخ پلی استر سیر شده با ساختارهای مختلف به دلیل داشتن ازدیاد طول و چقرمگی زیاد به عنوان پوسته روی نخ شیشه، به شکل نخ مغزه - تاب، استفاده شد. نخهای هیبریدی تهیه شده به شکل پارچه های تک جهتی در سه لایه با رزین پلی استر سیر نشده آغشته و از سیستم پخت سرد برای ساخت قطعات کامپوزیتی استفاده شد. اثر میزان پوشش دهی و همچنین اثر ساختار نخ پلی استر بر خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیتهای تهیه شده مورد مطالعه قرار گرفت. با انجام آزمونهای مختلف، خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات در دو جهت موازی و عمود بر الیاف معین شد. نتایج بدست آمده و بررسیهای میکروسکوپی نشان می دهند که کامپوزیتهای هیبریدی تقویت شده با نخ شیشه پوشش یافته با نخ پلی استر ریسیده در مقایسه با کامپوزیتهای دیگر از خواص مکانیکی، جذب انرژی در اثر کشش و استحکام ضربه ای بمراتب بهتری برخوردارند و کامپوزیتهای هیبریدی که از نخهای پوششی با 400 تاب در متر ساخته شده اند، خواص مکانیکی بهتری نسبت به سایر نخهای پوششی دارند. در نتیجه وجود تاب، نوع ساختار و جنس نخهای پوششی می تواند بر تغییر نحوه شکست نمونه های کامپوزیتی از حالت مخرب به حالت کنترل شده موثر باشد.

نانوکامپوزیت های پلی استر غیراشباع بر اساس حضور نانوذرات کروی دی اکسید آلومینیوم و نانوذرات صفحه ای خاک رس و در درصدهای متفاوت 1، 2 و 4 به کمک همزن برشی و هموژنایزر تولید شدند. بعد از اختلاط، ترکیبات قالب گیری شده و با افزودن عامل پخت، پخت شدند. در نهایت، نمونه های مختلف جهت انجام آزمون های مختلف مکانیکی و دینامیکی تهیه گردیدند. نتایج آزمون ها نشان دادند که با افزایش حضور نانوذرات، استحکام کششی افزایش قابل ملاحظه ای می یابد. آنالیزهای TEM،SEM  و XRD نیز به منظور شناسایی مورفولوژی نانوکامپوزیت ها انجام شد. آزمون های دینامیکی برای مشخص کردن خواص نشات گرفته از طبیعت ویسکوالاستیک پلیمرها (نظیر ذخیره و از دست دادن مدول) و نیز قسمت اتلافی ماتریس، هنگامی که نمونه حرارت داده می شود، استفاده شدند. نتایج نشان دادند که نمونه ها دارای یکنواختی بالایی هستند که این امر ناشی از توزیع مناسب نانوذرات در زمینه رزین است. همچنین، نتایج نشان می دهد که ذرات کروی در مقایسه با ذرات صفحه ای خواص مکانیکی و دینامیکی بهتری دارند.

در این پژوهش، اثر حافظه شکلی آمیخته های پلی یورتان بر پایه پلی کاپرولاکتون با پلی (وینیل کلرید)، که درصد وزنی پلی (وینیل کلرید) آن 10، 20، 30، 40، 60 و 80 است، به کمک دستگاه تجزیه دینامیکی- مکانیکی (DMA) اندازه گیری و نتایج آزمونهای ویژه اثر حافظه شکلی بررسی شد. نتایج آزمونها در مقدار کشش 20 درصد نشان می دهد که با افزایش مقدار PVC در آمیخته ها، سرعت بازگشت تغییر شکل موقتی به شکل دایمی، مقدار بازگشت و نیز میزان تثبیت تغییر شکل موقت افزایش می یابد. بنابراین، آزمونهای تکمیلی حافظه شکلی روی آمیخته حاوی بیشترین مقدار پلی (وینیل کلرید) یعنی 80 درصد، انجام شد. در این آمیخته، با بالا رفتن درصد کشش در چرخه گرما مکانیکی، میزان بازگشت به شکل اولیه به دلیل افزایش کرنش پلاستیک کاهش می یابد. آزمونهای اثر حافظه شکلی روی این آمیخته در چرخه های متوالی انجام و رفتار چرخه نخست با چرخه های دوم و سوم مقایسه شد. به منظور انجام آزمونهای اثر حافظه شکلی در کشش های بیشتر، از یک دستگاه کوچک اعمال کششش به حالت دستی استفاده شد که نتایج حاصل، نتایج بدست آمده به وسیله دستگاه DMA را تایید می کرد. در این بررسی، آمیخته حاوی 80 درصد PVC، به عنوان بهترین آمیخته حافظه دار شکلی انتخاب شد.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این پژوهش، فرایند پخت رزین به دو بخش مایع و ژل - جامد تقسیم شده است. خصوصیات فیزیکی رزین شامل ظرفیت گرمایی ویژه، ویسکوزیته و ضریب انتقال حرارت با تغییر دما و افزایش درجه پخت رزین (α) تغییر می کنند. در هر یک از این دو فاز مایع و ژل - جامد، بعضی از این خصوصیات فیزیکی نقش تعیین کننده ای در انتقال گرما و نتایج حاصل از شبیه سازی دارند. موضوع مهم دیگر، مقدار گرمای آزاد شده طی پخت رزین است که بستگی به دمای مطلق رزین دارد و باعث افزایش سرعت پخت رزین می شود. مقدار گرمای آزاد شده طی پخت با استفاده از DSC دینامیک به دست آمد. در مدل سازی انجام شده تمام خصوصیات فیزیکی و مقدار گرمای آزاد شده به عنوان تابعی از دمای مطلق رزین و درجه پخت رزین درنظر گرفته شده است. با استفاده از یک کد دینامیکی تمام این خواص در هر بازه زمانی تغییر کرده و خواص جدیدی جای گزین آنها می شود. مهم ترین عامل در شبیه سازی فرایند پخت رزین تعیین مقدار درجه پخت است که در محاسبه گرانروی رزین در حال پخت به کار می رود و تنها پارامتر تعیین کننده اتمام پخت رزین و پایان شبیه سازی است. شبیه سازی به روش اجزای محدود فرایند پولتروژن با در نظر گرفتن هزاران الیاف به قطر μm 7 در محیط رزینی به قطر چند ساتنی متر امری بسیار دشوار است. ولی، با توجه به اینکه الیاف طی پخت تغییری نکرده و تنها بر انتقال گرمای رزین و زمان پخت اثر می گذارند، بنابراین در این پژوهش به جای ترکیب رزین و الیاف و با توجه به نوع رزین، نوع الیاف و نسبت حجمی الیاف ماده معادل و همگنی ارائه شده که همان نتایج حاصل از ترکیب رزین و الیاف را می دهد.

رنگینه های پاشیده از مناسبترین مواد رنگزا برای رنگرزی الیاف پلی استرند. این مواد، به سه روش رنگرزی به وسیله حامل، تحت فشار و به کمک آغشته سازی با تثبیت گرمایی برای این الیاف بکار برده می شود. در این پژوهش، با استفاده از تابش ریز موج عملیات پیش از رنگرزی در زمانهای متفاوت روی الیاف پلی استر در شرایط مختلف صورت می گیرد و پس از آن نمونه ها رنگرزی می شوند. به علاوه، روش رنگرزی به کمک ریز موجها با روشهای معمول رنگرزی نیز مقایسه می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که عملیات پیش از رنگرزی اثری بر ساختار لیف در جذب بیشتر ماده رنگزا ندارد، اما عملیات رنگرزی به کمک ریزموجها می تواند باعث جذب بیشتر و بهتر رنگینه و افزایش سرعت رنگرزی نسبت به روشهای معمول، بویژه در رنگرزی به روش حامل، شود.

پلی استرهای اشباع نشده شامل انواع ارتو، ایزو، بیس فنولی و وینیل استر بوده که به شکل ماتریس و پوشش پرمصرف ترین رزین های پلیمری گرماسخت هستند و حدود سه چهارم کل رزین های گرماسخت مصرفی در صنعت را تشکیل می دهند. از برتری های عمده رزین های پلی استر اشباع نشده می توان به قیمت کم، گران روی کم، خواص مکانیکی و مقاومت شیمیایی خوب، سبکی، جذب رطوبت کم، پخت بدون تشکیل محصول فرار و قابلیت فراورش ساده با روش های فراوری متداول، اشاره کرد. پلی استرهای اشباع نشده در گستره ای از کاربردهای صنعتی مهم شامل کامپوزیت ها، پوشش ها، درزگیرها و نیز در خطوط لوله، مخزن های ذخیره مواد شیمیایی و سوخت و قطعات کارآمد برای صنایع ساختمان، الکتریکی و حمل ونقل زمینی و دریایی استفاده شده اند. اما جمع شدگی زیاد پس از پخت، پایداری ضعیف در برابر آتش و آلودگی زیست محیطی ناشی از فراریت استیرن، کاربرد آن ها را در بعضی زمینه ها محدود می کند. در دهه های گذشته، استفاده از نانوپرکننده در پلیمرها برای تشکیل نانوکامپوزیت های پلیمری به دلیل قابلیت ترکیب کردن برتری های نانوپرکننده ها و پلیمرها، توجه پژوهشگران را جلب کرده است. از این رو، توسعه نانوکامپوزیت های رزین های پلی استر اشباع نشده این رزین ها را برای کاربردهای فعلی و نوظهوری مطلوب می سازد که نیازمند استحکام ویژه زیاد، حفاظت الکترومغناطیسی و بهبود پایداری گرمایی هستند. اما، چالش اصلی در تهیه نانوکامپوزیت ها دستیابی به پراکنش همگن نانوپرکننده درون ماتریس پلیمر بوده که کلید اصلی دستیابی به خواص دلخواه است. بنابراین، هدف مطالعه حاضر ارزیابی پژوهش های انجام شده در زمینه تهیه نانوکامپوزیت های رزین پلی استر اشباع نشده و بررسی خواص آن ها و در نهایت بیان محدودیت ها در ساخت این نانوکامپوزیت هاست. بدین منظور، ابتدا انواع نانوپرکننده های استفاده شده در این سامانه ها دسته بندی شده و روش های اختلاط نانوپرکننده ها با رزین های پلی استر اشباع نشده معرفی می شوند. سپس، با توجه به پژوهش های انجام شده در این زمینه اثر افزودن نانوپرکننده ها بر خواص این نانوکامپوزیت ها مرور می شوند.