اختصاصی از
حامی فایل پایان نامه سنتز و بررسی اثر فرآیند بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های ترموپلاستیک پلی-یورتان- خاک رس اصلاح شده دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:92
پایان نامه کارشناسی ارشد «M.Sc.»
گرایش: مهندسی پلیمر
فهرست مطالب:
فصل اول: کلیات، مبانی نظری و پیشینه تحقیق 1
1-1. مقدمه بر پلی¬یورتان¬ها 2
1-2. شیمی پلی¬یورتان¬ها 4
1-3. ترموپلاستیک پلی¬یورتان و کاربرد آن 5
1-4. شیمی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 7
1-4-1. دی‌ایزوسیانات¬ها 8
1-4-2. پلی‌ال‌ها 11
1-4-2-1. پلی¬ال¬های پلی¬اتری 11
1-4-2-2. پلی‌ال‌های پلی¬استری 12
1-4-3. زنجیرگستراننده 13
1-4-4. کاتالیزورها 14
الف- کاتالیزورهای اسیدی 15
ب- کاتالیزورهای بازی 15
ج- کاتالیزورهای آمینی 15
د- کاتالیزورهای فلزی 16
1-4-5. سایر مواد افزودنی به پلی¬یورتان¬ها 16
1-5. سنتز ترموپلاستیک پلی‌یورتان 16
1-5-1. روش پیش پلیمری (یا دومرحله‌ای ) 17
1-5-1-1. روش پلیمر شدن مذاب 18
1-5-1-2. روش پلیمر شدن در حلال 18
1-5-2. روش یک مرحله‌ای 18
1-5-3. تولید صنعتی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 19
1-6. مورفولوژی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 19
1-7. خواص فیزیکی – مکانیکی ترموپلاستیک پلی‌یورتان 20
1-7-1. تغییرات دمایی 20
1-7-2. خواص مکانیکی 20
1-7-2-1. رفتار تنش – کرنش ترموپلاستیک پلی¬یورتان 21
1-7-2-2. میزان مانایی فشاری ترموپلاستیک پلی¬یورتان 22
1-7-2-3. سختی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 22
1-7-3. خواص حرارتی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 22
1-7-4. پایداری هیدرولیتیکی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 23
1-7-5. مقاومت شیمیایی ترموپلاستیک پلی¬یورتان 24
1-8. نانو ذرات و نانوکامپوزیت‌های پلیمری 24
1-8-1.پرکننده‌های نانوذره‌ای 25
1-8-1-1. نانولوله‌های کربنی 26
1-8-1-2. نانو ذرات فلزی یا سرامیکی (سه بعدی) 27
1-8-1-3. نانو سیلیکات‌های لایه¬ای (صفحه مانند) 27
1-9. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان 28
1-9-1. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- گرافیت 28
1-9-2. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو لوله¬های کربن 29
1-10. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو رس اصلاح¬شده 30
1-10-1. روش¬های تولید نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو رس اصلاح¬شده 31
الف- فرایند مذاب 32
ب- پلیمرشدن درجا 32
ج- جایگیری بین لایه‌ای از طریق ریخته¬گری حلالی 33
1-10-2. واکنش¬پذیری خاک رس با مواد اولیه¬ی ترموپلاستیک پلی‌یورتان 34
1-10-3. اثر نانو ذرات رس بر ساختار و خواص فیزیکی مکانیکی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی-یورتان 36
فصل دوم: مواد و روش‌ها 41
2-1. مقدمه 42
2-2. مواد مورد استفاده 43
2-2-1. پلی‌ال پلی‌اتری (پلی تتراهیدروفوران) 43
2-2-2. دی¬ایزوسیانات (هگزا متیلن دی¬ایزوسیانات) 44
2-2-3. زنجیرگستراننده(1و4 بوتان‌دی‌ال) 44
2-2-4. کاتالیست فلزی (2- اتیل هگزانوات قلع) 45
2-2-5. نانوذرات رس مورد استفاده 46
2-3. روش تهیه¬ی نمونه‌ها 46
2-3-1. تهیه¬ی ترموپلاستیک پلی‌یورتان خالص 46
2-3-2. تهیه¬ی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی‌یورتان 48
2-4. تجهیزات به کار گرفته‌شده 48
2-5. تعیین گروه‌های عاملی ترموپلاستیک پلی‌یورتان¬های خالص توسط طیف FT-IR 49
2-6. بررسی نحوه¬ی پخش خاک رس اصلاح‌شده C30B در نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان 49
2-7. تعیین دماهای انتقال ترموپلاستیک پلی‌یورتان¬های خالص توسط آنالیز حرارتی DSC 49
2-8. تعیین خواص کششی نمونه¬های ترموپلاستیک پلی‌یورتان 49
فصل سوم: نتایج و بحث 51
3-1. بررسی تغییرات ساختار شیمیایی با استفاده از طیف FT-IR 52
3-2. مورفولوژی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی¬یورتان- خاک رس اصلاح‌شده 55
3-3. مطالعه¬ی رفتارهای دمایی ترموپلاستیک پلی¬یورتان با استفاده از آزمون DSC 58
3-4. خواص مکانیکی نمونه¬های ترموپلاستیک پلی‌یورتان 60
3-5. جمع‌بندی نتایج 64
فصل چهارم. نتیجه¬گیری و پیشنهادات 65
4-1. نتیجه‌گیری 66
الف- مورفولوژی و ساختار شیمیایی 66
ب- مطالعات رفتار حرارتی 67
ج- خواص مکانیکی 67
4-2. پیشنهادات 68
فهرست منابع فارسی 69
فهرست منابع انگلیسی 70
فهرست جدول ها
فصل اول. کلیات، مبانی نظری و پیشینه تحقیق
جدول (1-1): ساختار برخی از زنجیرگستراننده¬ها 14
جدول (1-2): خواص حرارتی ترموپلاستیک پلی‌یورتان 23
فصل دوم. مواد و روش‌ها
جدول (2-1): مشخصات ظاهری و خواص پلی‌ال مورد استفاده در این تحقیق 43
جدول (2-2): مشخصات ظاهری و خواص دی¬ایزوسیانات(HDI) مورد استفاده در این تحقیق 44
جدول (2-3): مشخصات زنجیرگستراننده بوتان‌دی‌ال مورد استفاده در این تحقیق 45
جدول (2-4): مشخصات کاتالیست فلزی 2- اتیل هگزانوات قلع مورد استفاده 45
جدول (2-5): مشخصات خاک رس اصلاح‌شده Cloisite30B مورد استفاده 46
جدول (2-6): فرمولاسیون¬های استفاده شده برای تهیه¬ی ترموپلاستیک پلی¬یورتان¬های مختلف 47
فصل سوم. نتایج و بحث
جدول (3-1): میزان نواحی سخت، دمای انتقال شیشه¬ای، دماهای ذوب ناحیه نرم و سخت برای نمونه¬های TPU1 و TPU2 59
جدول (3-2): مدول یانگ و کرنش در نقطه¬ی شکست و استحکام کششی برای نمونه¬ی TPU1 61
جدول (3-3): مدول یانگ و کرنش در نقطه¬ی شکست و استحکام کششی برای نمونه¬ی TPU2 61
فهرست شکل ها
فصل اول. کلیات، مبانی نظری و پیشینه تحقیق
شکل (1-1): کاربردهای مختلف پلی¬یورتان در صنایع مختلف 4
شکل(1-2): ساختار ایزوسیانات¬های مهم 8
شکل(1-3): برخی از واکنش¬های ایزوسیانات¬ها 10
شکل (1-4): ساختار شیمیایی برخی از پلی‌ال‌های پلی¬اتری 12
شکل (1-5): ارتباط میان وزن مولکولی ترموپلاستیک پلی¬یورتان با نسبت میان NCO/OH 17
شکل (1-6): وابستگی دمایی خواص مکانیکی ترموپلاستیک پلی‌یورتان در دماهای مختلف 21
شکل(1-7): انواع پرکننده¬های نانوذره¬ای 25
شکل (1-8): تصاویری از ساختار و سطح مقطع SWNT و MWNT 26
شکل(1-9): نحوه اصلاح و اضافه کردن گرافیت به ترموپلاستیک پلی‌یورتان 29
شکل (1-10): ساختارهای متصور برای نانوکامپوزیت پلیمری- نانو خاک رس اصلاح¬شده 30
شکل (1-11): شمایی از مراحل سنتز نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو خاک رس 33
شکل (1-12): بررسی واکنش خاک رس با پیش پلیمر توسط آزمون FTIR 35
شکل (1-13): تشکیل پیوند هیدروژنی میان زنجیره¬های پلی‌یورتان با خاک رس 36
شکل(1-14): طیف XRD مربوط به نانو خاک رس اصلاح¬شده Cloisite 30B 37
شکل(1-15): طیف XRD مربوط به نانو خاک رس اصلاح¬شده Cloisite 30B 40
فصل دوم. مواد و روش‌ها
شکل (2-1): شمای کلی از مراحل تهیه¬ی ترموپلاستیک پلی‌یورتان خالص 47
فصل سوم. نتایج و بحث
شکل (3-1): طیف¬های FT-IR برای نمونه¬هایTPU1 و TPU1 52
شکل (3-2): طیف¬های FTIR برای نمونه¬ی TPU1 در دو حالت قبل و بعد از پخت کامل 53
شکل(3-3): طیف¬های FTIR نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU1 همراه با 1 و 3 درصد وزنی نانو خاک رس اصلاح¬شده 54
شکل(3-4): طیف¬های FTIR نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU2 همراه با 1 و 3 درصد وزنی نانو خاک رس اصلاح¬شده 55
شکل (3-5): الگوهای XRD نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU1 در محدوده¬ی o(10-2) 56
شکل (3-6): الگوهای XRD نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU2 در محدوده¬ی o(10-2) 57
شکل (3-7): الگوهای XRD نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU1 در محدوده¬یo(40-10) 57
شکل (3-8): الگوهای XRD نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU2 در محدوده¬ی o(40-10) 58
شکل (3-9): آزمون DSC برای نمونه¬های TPU1 و TPU2 58
شکل (3-10): رفتار تنش- کرنش نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU1 60
شکل (3-9): رفتار تنش- کرنش نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی TPU2 61
شکل(3-12): مدول یانگ برای نمونه¬های TPU1 و TPU2 و نانوکامپوزیتی 62
شکل (3-13): مداخله¬ی لایه¬های خاک رس در تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین زنجیرهای پلی¬یورتانی 64
فهرست طرح ها
فصل اول. کلیات، مبانی نظری و پیشینه تحقیق
طرح(1-1): واکنش ایزوسیانات با گروه هیدروکسیل و تشکیل گروه یورتانی 4
طرح(1-2): واکنش ایزوسیانات با الکل 7
طرح(1-3): واکنش میان آمین و فسژن 9
طرح(1-4): واکنش تولید پیش پلیمر پلی¬یورتان 17
طرح (1-5): واکنش تولید پلیمر پلی¬یورتان نهایی از پیش پلیمر 18
چکیده
در این مطالعه، رفتار فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی¬یورتان- خاک رس اصلاح-شده با ترکیب¬های مولی متفاوت مواد اولیه بررسی شد. برای تهیه¬ی نانوکامپوزیت، ابتدا نانو خاک رس اصلاح¬شده¬ی Cloisite 30B به ایزوسیانات افزوده شده و سپس با اضافه کردن پلی¬ال و بوتان¬دی¬ال همراه با کاتالیست به آن، نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی¬یورتان تهیه گردید. مورفولوژی و ساختار شیمیایی نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی به‌وسیله‌ی طیف¬های FTIR و XRD مطالعه گردید. رفتارهای دمایی نمونه¬های خالص ترموپلاستیک پلی¬یورتان به‌وسیله‌ی آزمون DSC مطالعه گردید. آزمون¬های تنش- کرنش بر روی نمونه¬های خالص و نانوکامپوزیتی اعمال گردید. مطالعات FTIR، گروه¬های عاملی موجود در ترموپلاستیک پلی¬یورتان و نمونه¬های نانوکامپوزیتی، تشکیل پیوند یورتانی را تأیید کردند. طیف XRD نمونه¬های ترموپلاستیک پلی¬یورتان- خاک رس اصلاح¬شده، احتمال پخش مناسب نانو ذرات در ساختار پلیمری و وجود بلورینگی در نمونه¬ها را نشان داد. نمونه¬ها در آزمون DSC در محدوده¬ی 50 تا oC250 با نرخ oC/min 10 حرارت داده شدند. در این آزمون دمای ذوب نواحی سخت و نرم و دمای انتقال شیشه¬ای تعیین شدند. مطابق این آزمون با افزایش میزان نواحی سخت ترموپلاستیک پلی¬یورتان، کاهش دمای انتقال شیشه¬ای و افزایش دمای ذوب نواحی سخت، مشاهده شد. نمونه¬ها در آزمون تنش- کرنش با نرخ کرنشmm/min 10 کشیده شدند تا نمودار تنش- کرنش آن¬ها به دست آید. با مقایسه¬ی منحنی¬های تنش- کرنش مشاهده شد که در یکی از نسبت¬های مولی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی¬یورتان، با افزایش نانو خاک رس اصلاح‌شده، به دلیل ممانعت این نانوذره از تشکیل پیوند هیدروژنی بین زنجیرهای پلی-یورتانی، مدول یانگ و کرنش در نقطه¬ی شکست کاهش می¬یابد. این در حالی است که در نسبت مولی دیگر، با افزایش نانوذره میزان مدول یانگ افزایش یافته است.
دانلود با لینک مستقیم
پایان نامه سنتز و بررسی اثر فرآیند بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های ترموپلاستیک پلی-یورتان- خاک رس اصلاح شده 
