چکیده
تاثیر مواد افزودنی به ویژه مواد روان ساز
نرم کننده و مواد پرکننده روی خواص مکانیکی ترکیب پلی وینیل کلرید(پی وی
سی) تحقیق و بررسی شد. دوگروه از نمونه ها با محتوای مواد روان ساز و مواد
پرکننده مختلف تهیه وآماده شدند. اولین گروه بدون مواد پرکننده بود اما
دومین گروه علاوه بر مواد پرکننده مواد روان ساز و نرم کننده هم داشت که
غلظت آن ۱۰۰/۴۰ رزین بود. محتوای مواد روان ساز نسبت به وزن نمونه ۳۲-۲۱
درصد بود. محتوای ماده پرکننده هم نسبت به وزن نمونه ۱۷-۶ درصد بود. تمام
نمونه ها حاوی مواد تثبیت کننده بودند که غلظت آن ۱۰۰/۷ رزین بود. نتایج
آزمایش نشان داد که مقاومت کشش با افزایش محتوای مواد نرم¬کننده نمونه های
بدون مواد پرکننده کاهش می یابد. این روند در گروهی از نمونه ها که حاوی
مواد پرکننده است کاملا برعکس می باشد. به عبارت دیگر، افزایش طول شکست
درگروه بدون مواد پر کننده با محتوای مواد نرم کننده نسبت معکوسی دارد اما
افزایش طول شکست درگروه حاوی مواد پرکننده با محتوای مواد نرم کننده و روان
ساز نسبت مستقیمی دارد. درگروهی از نمونه های حاوی مواد پرکننده، مقادیر
ضریب کشسانی زیاد بود اما این ضریب با افزایش محتوای مواد نرم کننده و
محتوای مواد پرکننده کاهش می یابد. همچنین مقادیر عدد سختی در گروه بدون
مواد پر کننده زیاد بود اما این مقدار با افزایش محتوای مواد نرم کننده و
روان ساز درگروه کاهش یافت
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
فهرست مطالب هفت
فهرست اشکال یازده
فهرست جداول دوازده
چکیده ۱
فصل اول:کلیات ۳
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- مواد پلیمری ۳
۱-۲-۱- مواد ضد بار ساکن ۴
۱-۲-۲- مواد پیوند دهنده (جفت دهنده) ۴
۱-۲-۳- مواد پرکننده ۴
۱-۲-۴- مواد به تأخیر اندازنده اشتعال ۴
۱-۲-۵- روان کننده ها ۴
۱-۲-۶ – رنگدانه ها ۴
۱-۲-۷ – نرم کننده ها ۵
۱-۲-۸ – استحکام دهنده ها ۵
۱-۲-۹ – پایدار کننده ها ۵
۱-۳ – پلاستیکها ۵
۱-۳-۲- پلاستیک¬های گرما سخت ۷
۱-۴- پلاستیکهای در دسترس طراحان ۷
۱-۴-۱- پلاستیکهای مهندسی ۷
۱-۴-۳- مواد مرکب (چند رگه) ۹
۱-۴-۴- اسفنجهای ساختمان پذیر ۱۱
۱-۴-۵- الاستومرها ۱۱
۱-۴-۶ – آلیاژهای پلیمری ۱۳
۱-۴-۷ – پلیمر های بلوری مایع (LCP) ۱۴
۱-۵- مشخصه های بارز و برجسته برخی پلاستیکهای مهم ۱۴
۱- ۵-۱- پلاستیکهای شبه بلوری ۱۴
۱-۵-۲- پلاستیک¬های بی شکل(فاقدنظم مولکولی) ۱۷
۱- ۵-۳-کشسالهای گرمانرم ۱۹
۱-۵-۴- پلاستیکهای گرماسخت ۱۹
۱-۶- انتخاب پلاستیکها ۲۰
۱-۶-۱- خواص مکانیکی ۲۱
۱-۷- تنش و کرنش ۲۲
۱-۸ – انتخاب مواد برای به دست آوردن مقاومت (استحکام) ۲۴
۱-۹- انتخاب مواد برای به دست آوردن سفتی ۲۶
۱- ۹-۱- چکش خواری ۲۷
۱-۱۰- پدیده خزش و رفتار بازگشت پذیری ۲۸
۱-۱۰-۱- رهایی از تنش ۲۸
¬¬¬۱-۱۰-۲- گسیختگی ناشی از خزش ۲۹
۱-۱۰-۳- خستگی ۲۹
۱-۱۱- چقرمگی ۲۹
۱-۱۲- مقاومت سایشی و خواص اصطکاکی ۲۹
۱-۱۳- رفتار مکانیکی پلاستیکها ۳۲
۱-۱۴- رفتار ویسکوالاستیک پلاستیکها ۳۲
۱-۱۵- آزمایش کوتاه مدت روی پلاستیکها ۳۴
۱-۱۶- آزمایش بلندمدت روی پلاستیکها ۳۶
۱-۱۷- رفتار شکستگی پلاستیکهای استحکام نیافته (تقویت نشده) ۳۷
۱-۱۸- مفهوم تمرکز تنش ۳۹
۱-۱۹- رفتار عمومی شکستگی پلاستیکها ۴۰
۱-۲۰- ترکهای مویین در پلاستیکها ۴۳
۱-۲۱- خستگی در پلاستیکها ۴۴
۱-۲۲- رفتار ضربه¬خوری پلاستیکها ۴۶
۱-۲۳- اثر تمرکز تنش ۴۷
۱-۲۴- اثر دما ۴۹
۱-۲۵- عوامل متفرقه موثر در ضربه خوری ۵۱
فصل دوم: انواع مواد افزودنی ۵۴
۲-۱- مقدمه ۵۴
۲-۲- مواد رنگی ۵۵
۲-۳- پایدار کننده ها ۵۵
۲- ۴- آنتی اکسیدانها و آنتی اوزونه شدنها ۵۹
۲- ۵- مواد افزودنی برای جلوگیری از آتشگیر بودن پلیمر ۶۰
۲- ۶- پرکننده ها ۶۰
۲-۷- نرم¬کننده ها ۶۲
۲-۸- مواد پف کننده ۶۴
۲- ۹- عوامل اتصال دهنده عرضی ۶۵
۲-۱۰- روان کننده ها ۶۷
فصل سوم: مطالعه و بررسی تاثیر مواد افزودنی بر استحکام پلاستیکی ۶۸
۳- ۱- رفتار پلاستیک های استحکام یافته با الیاف در اثر تغییر شکل ۶۸
۳-۲- انواع استحکام دهنده ها ۶۸
۳-۳- انواع زمینه ها ۷۱
۳-۳-۱-گرماسخت ها ۷۱
۳-۳ -۲-گرما نرم¬ها ۷۱
۳-۴- شکل قرار گرفتن الیاف استحکام دهنده در مواد مرکب ۷۲
۳- ۵- تحلیل و بررسی مواد مرکب حاوی الیاف بلند ۷۳
۳-۶- خواص در راستای عمود بر جهت طولی الیاف ۷۶
۳- ۷- رفتار خزشی پلاستیک های استحکام یافته با الیاف ۷۷
۳-۸- مقاومت مواد مرکب حاوی الیاف ۷۸
۳-۹ – رفتار خستگی پلاستیک های استحکام یافته ۷۹
۳-۱۰- رفتار ضربه خوری پلاستیک های استحکام یافته ۸۰
۳-۱۱- مواد اولیه و آماده سازی آن ۸۱
۳-۱۲- تجهیزات و استانداردها برای انجام آزمون ها ۸۳
۳-۱۳- استاندارد ASTM D638 برای تست کشش ۸۴
۳-۱۳- ۱- ابعاد نمونه تست کشش و محفظه قالب ۸۴
۳-۱۳-۲- دستگاه تست کشش ۸۴
۳-۱۴- استاندارد ASTM D256 برای تست ضربه ۸۵
۳-۱۴-۱- ابعاد نمونه استاندارد۶ ASTM D25 برای تست ضربه ۸۵
۳-۱۴-۲- دستگاه تست ضربه ۸۵
۳-۱۴- ۳- انواع تست های ضربه ۸۶
۳-۱۵- تست خمش طبق استانداردASTMD790 ۸۹
۳-۱۶- روش تحقیق ۹۰
۳-۱۷- آماده سازی ترکیب های مختلف از پلی پروپیلن و تالک ۹۱
۳-۱۸- قالب¬گیری ترکیب های مختلف از پلی پروپیلن- تـالک در قـالب¬های استاندارد تست هـــای کشش، ضربــه و خمش ۹۲
۳-۱۹- نتایج ابعادی نمونه های قالب گیری شده ۹۳
۳-۲۰- بحث پیرامون نتایج ابعادی ۹۵
۳-۲۱- نتایج آزمایشات مکانیکی ۹۵
۳-۲۱-۱- نتایج آزمون کشش ۹۶
۳-۲۱-۲- نتایج آزمون خمش ۹۷
۳-۲۱-۳-نتایج آزمون ضربه ۹۹
۳-۲۲- بحث پیرامون نتایج آزمایشات مکانیکی ۱۰۰
۳-۲۳- مقایسه نتایج بدست آمده با تحقیقات پیشین ۱۰۱
۳-۲۴- مواد و روشها ۱۰۲
۳-۲۴- ۱- مواد اولیه او آماده سازی آنها ۱۰۲
۳-۲۴-۲- ابزارها و وسایل ۱۰۲
۳-۲۵- آماده سازی نمونه ۱۰۲
۳-۲۶- اندازه گیری ها ۱۰۳
۳-۲۷- افزایش طول شکست ۱۰۴
۳- ۲۸- سختی کرانه ۱۰۶
پیشنهادات ۱۰۹
مراجع ۱۱۰
فهرست اشکال
عنوان
صفحه
۱- ۱- منحنی عمومی تنش – کرنش ۲۱
۱-۲ – اثر درجۀ حرارت مادّه بر رفتار تنش – کرنش پلاستیکها ۲۲
۱-۳- اثر آهنگ کرنش بر رفتار تنش – کرنش پلاستیکها ۲۳
۱- ۴ – اثر حرارت روی خواص مکانیکیABS ۲۳
۱-۵- مدولهای مماسی و قاطع ۲۴
۱-۶ – تیر تحت خمش ۲۴
۱-۷ – منحنی عمومی خزش و بازگشت¬پذیری به حالت اولیه برای پلاستیک ۲۸
۱- ۸- نمایش آهنگ P-V برای اصطکاک پلاستیکهاروی¬فولاد ۳۱
۱-۹ – رفتار تنش- کرنش مواد الاستیک و ویسکوالاستیک در دو زمان انقضاء ۳۳
۱- ۱۰- منحنی¬های عمومی کششی پلی وینیل کلراید فاقد نرم کننده ۳۴
۱-۱۱- خمش سه¬نقطه¬ای ۳۵
۱-۱۲- نمونه منحنیهای خزش ۳۷
۱-۱۳- تغییر مدول نسبت به زمان و دما برای پلی پروپیلن ۳۸
۱-۱۴- نمایش تمرکز تنش ۴۰
۱- ۱۵- مشخصات ساقط شدگی نرم- ترد برای پلاستیکها ۴۱
۱-۱۶- اثر تغییر میدان تنش بر اندازۀ ترک برای انتقال ترد به نرم ( مقدار Kثابت است) ۴۲
۱-۱۷- وسعت منطقۀ پلاستیک در نوک تیر ۴۲
۱-۱۸- نمونه سطح شکستگی در اثر خستگی ۴۶
۱-۱۹- توزیع سه جهتۀ تنش در شکاف ۴۸
۱-۲۰- تغییرات مقاومت ضربه¬خوری نسبت به شعاع شکاف برای برخی گرمانرمها ۴۹
۱- ۲۱- تغییرات مقاومت ضربه¬خوری نسبت به درجۀ حرارت برای گرمانرمهای مختلف ۵۰
۱-۲۲ – آزمایشهای ضربه با آونگ. ۵۲
فصل سوم
۳-۱- انواع مواد مرکب ۶۹
۳-۲- رفتار عمومی کششی الیاف ۷۰
۳-۳ – بارگذاری در امتداد موازی با الیاف ۷۴
۳-۴- بارگذاری عمود بر جهت الیاف ۷۶
۳-۵ – تغییرات مدول ماده مرکب نسبت به کسر حجمی لیف ۷۷
۳-۶- رفتار عمومی پلی استر استحکام یافته با الیاف شیشه در اثر پدیده خستگی ۸۰
۳-۷ – گرانول های پلی پروپیلن گریدZH500Mو پلی پروپیلن- تالک بانسبت۵۰درصد ۸۲
۳-۸- نمایی از کامپوندها با درصدهای مختلف از پلی پروپیلن و تالک ۸۳
۳-۹- مشخصات ابعادی نمونه تست کشش (بالا) و محفظه قالب (پائین) ۸۴
۳-۱۰- نمایی از دستگاه تست کشش ۸۴
۳-۱۱- شرایط ابعادی نمونه تست ضربه طبق استانداردASTMD256 ۸۵
۳-۱۲- نمایی از دستگاه تست ضربه بکار گرفته شده دراین تحقیق(بروشورشرکت santam) ۸۶
۳-۱۳- دستگاه در وضعیت تست ضربه ایزود ۸۷
۳-۱۴- نحوه قرار گیری قطعه در آزمون تست ضربه ایزود ۸۷
۳-۱۵- دستگاه در وضعیت تست ضربه شارپی ۸۸
¬۳-۱۶- نحوه قرار گیری قطعه در آزمون تست ضربه شارپی ۸۸
۳-۱۷- نمونه های تست ضربه قبل و بعد از آزمون ضربه ۸۹
۳-۱۸- شرایط تکیه گاهی و اعمال نیرو بر روی نمونه آزمون خمش ۸۹
۳-۱۹- نمایی از دستگاه نمونه تست خمش استفاده شده در این تحقیق ۹۰
۳-۲۰- اثر میزان مواد افزودنی تالک بر سیالیت ترکیبات متفاوت ازpp-Talc ۹۱
۳-۲۱-اثر میزان تالک بر طول نمونه های تست کشش قالبگیری شده ۹۳
۳-۲۲- اثر میزان تالک بر عرض نمونه های تست کشش قالب گیری شده ۹۴
۳-۲۳- اثر میزان تالک بر ضخامت نمونه های تست کشش قالب¬گیری شده ۹۴
۳-۲۴- مقایسه درصد انقباض در جهت های طول و عرض جریان ۹۵
۳-۲۵- نتایج چاپ شده ازآزمون های کشش به عمل آمده برای کامپوندهای مختلف از پلی پروپیلن تالک ۹۶
۳-۲۶- اثر میزان تالک بر استحکام کششی محصول ۹۷
۳-۲۷- اثر میزان تالک بر ازدیاد طول در نقطه شکست ۹۷
۳-۲۸- نتایج آزمون خمش برای پنج نمونه از کامپوندهای مختلف ۹۸
۳-۲۹- اثر میزان تالک بر مدول خمشی محصول کامپوزیت ۹۹
۳-۳۰- اثر میزان تالک بر استحکام خمشی محصول کامپوزیت ۹۹
۳-۳۱- اثر میزان تالک بر مقاومت به ضربه ۱۰۰
۳- ۳۲- میکروگراف سطح مقطع نمونه تست ضربه از کامپوزیت ۱۰۱
۳-۳۳- تأثیر محتوای ماده نرم کننده در کشش شکست ۱۰۴
۳-۳۴- تأثیر محتوای ماده نرم کننده در افزایش طول شکست ۱۰۶
۳-۳۵- تأثیر محتوای ماده نرم کننده در مدول کشسانی ۱۰۶
۳-۳۶ – تأثیر محتوای ماده نرم کننده در سختی ۱۰۷
فهرست جداول
عنوان
صفحه
فصل اول
۱-۱- خواص عمومی پلاستیک¬های بلوری و بی شکل ۶
۱-۲- مقایسه اسفنجهای ساختمان پذیر انواع پروپلین با سایر موارد مرسوم ۱۲
۱-۳- نمونه هایی از آلیاژهای پلاستیکی جدید ۱۳
۱-۴- مقایسه نایلون ها و آلیاژهای فلزی تولید شده با ریخته گری تحت فشار ۱۶
۱-۵- مشخصات فیزیکی کشسان های گرمانرم ۱۹
۱-۶- خواص کوتاه مدّت برخی پلاستیکهای مهم ۲۵
۱-۷- تعادل سختی و چکش خواری در گرامانرم¬ها ۲۷
۱-۸- ضرایب اصطکاک وآهنگ نسبی سایش برای پلاستیکها ۳۰
فصل سوم
۳- ۱- خواص عمومی مواد مرکب استحکام یافته با الیاف در دو جهت ۷۱
۳-۲- خواص عمومی نایلون استحکام یافته ۷۲
۳-۳ – اثر مقدار الیاف در خواص نایلون۶۶ استحکام یافته با الیاف شیشه ۷۳
¬۳-۴- چگالی، مدول و مقاومت ماده مرکب ۷۵
۳-۵ – خواص نمونه بیانگر پلاستیک های تقویت شده با الیاف تک جهته ۷۸
۳-۶- مشخصات پلی پروپیلن همو پلیمرZH500M (بروشورشرکت نوین زرشیمی) ۸۱
۳-۷- مشخصات پلی پروپیلین هموپلیمر با ۵۰% پودر تالک(۵۰TNH-122) ۸۲
۳- ۸- ترکیبهای مختلف آماده شده از پلی پروپیلین – تالک برای انجام تحقیق ۸۳
۳- ۹ – شاخص سیالیت مذاب ۹۱
۳-۱۰ – مقادیر پارامترهای تنظیمی اصلی قالب گیری برای نمونه تست کشش ۹۲
۳-۱۱- مقادیر پارامترهای تنظیمی اصلی قالب گیری برای نمونه های تست ضربه و خمش ۹۳
۳-۱۲- ابعاد نمونه های تست کشش قالب گیری شده با درصد های مختلف از تالک ۹۳
۳-۱۳ – مقایسه درصد انقباض در امتداد طول، عرض و ضخامت جریان برای نمونه های تست کشش ۹۴
۳-۱۴- نتایج آزمایشات تست کشش، ضربه و خمش ۹۶
۳-۱۵- مشخصات نمونه ها، مقادیراستحکام خمشی ومدول خمشی ۹۸
۳-۱۶- اثرافزودن ذرات تالک با اندازه ۵/۸M براستحکام کششی ومقاومت به ضربه پلی پروپیلن ۱۰۱
۳-۱۷- ترکیبات نمونه های آزمایش ۱۰۳