تحقیق مقاله رفتار فوم شدن انواعPP

در این کار تحقیقی ، رفتار فوم شدن انواع PP  بررسی شده است رفتار هسته زائی نسل ها و دانستیه نهائی نسل ها در فوم بدست آمده با استفاده از انواع مختلف B,A و عوامل هسته زا دقیقا ارزیابی شده اند رفتار انبساط مجمی و دانستیه فوم نهائی برای کاربردهای فوم PP با دانستیه کم نیز مورد مطالعه بوده اند .

دراین مقایسه یک مدل کیفی برای رفتار انبساط حجمی ارائه شده است مکانیزم اصلی انبساط حجمی فوم های PP ابتدا مشخص شد و پدیده انبساط حجمی براساس مشاهدات با ارزیابی شدندSetup سیستم برای مانیتور کردن پدیده انبساط فوم های اکسترود شده بس توضیح داده شد .

مکانیزم های اساسی در انبساط حجمی فوم های PP

یک آنالیز دقیق نتایج بدست آمده در شرایط فرایندی مختلف نشان داد که نسبت انبساط حجمی فوم های PP اکسترود شده با بوتان در اثر اتلافB,A از پوسته فم یا به بوسیله کریستالیزاسیون ماتریس پلیمر حاصل می شود .

در حرارت بالاتر ، سطح مقطع ناگهانی اکسپند می شود زیر یک دمای فرایند سیستم مواد خروجی از دامی زیاد منبسط نمی شوند .

مکانیزم فومی شدن

Gas loss پدیده گاز که در فرایند فومی شدن رخ می دهد را می توان بادمای مذاب ارتباط داد نفوذ B,A در دمای بالا خیلی زیاد است بنابراین اگر دمای فرایند بالا باشد گاز به راحتی آزاد می شود به خاطر نفوذ بیشترش در دمای بالا بعلاوه وقتی انبساطCOLL  انجام می شود ضخامت دیواره سل کم می شود وسرعت نفوذ گاز بین سل ها افزایش می یابد . در نتیجه سرعت رها شدن گاز از فوم به محیط افزایش می یابد . گاز آزاد می شود به محیط از دیواره نازک سلها از گازی که باید باعث انبساط سلها شود مقدارش کمتر می شود .

لذا اگر پلیمر زود سرد وجامد نشود شرمیک می کند .

Cvys TalizaTion پدیده دیگری که بر حداکثر نسبت انبساط در فرایند مواد نیمه کریستالی تاثیر می گذارد کریستالیزاسیون مواد است .

اگر کریستالیزاسیون در مرحله اولیه فومی شدن رخ دهد یعنی قبل از اینکه B,A حل شده کاملا نفوذ کرده خارج شوند فوم نمی تواند خوب منبسط شود بنابراین برای اینکه بیشترین انبساط در فوم ایجاد شود کریستالیزاسیون نباید رخ دهد قبل از اینکه تمام گاز حل شده از سل ها خارج شوند لازم به ذکر است که اگر دمای فرایند به دمای کریستالیزاسیون خیلی نزدیک باشد مذاب پلیمر بایستی خیلی سریع سرد شود قبل از اینکه فوم کاملا نیط شود .

از طرف دیگر اگر دما خیلی بالا باشد زمان جامد شدگی باید خیلی طولانی باشد و گازها همگی خارج شوند این نشانده آن است که یک دمای اپنیم برای دمای فرایند برای رسیدن به حداکثر انبساط مورد نیاز است اگر دمای مذاب – یعنی دمای فر ایند – خیلی بالا باشد حداکثر نسبت انبساط حجمی حاصل از اتلاف گاز و انبساط حجمی با کاهش دمای فرایند افزایش می یابد .

اگر دمای فرایند خیلی کم باشد انبساط حجمی با جامد شدگی – کریستالیزاسیون کنترل می شود وانبساط با افزایش دما افزایش می یابد .

مواد مورد استفاده :

PP – Borealis GmbH- Daploy – WB BDHMS

High melt Stwength Branched pp MFR = 2.3 230/ 216

Talc < > mm                Nuc Gating agent

0.5%    Taic

Sonsitive to mee  volume Expansion Ratio

Temperature

(VER)

نتایج : نسبت انبساط حجمی حساس است به دمای مذاب پلیمر وقتی دمای مذاب پلیمر 180C0 بود نسبت انبساط حجمی تنها حدود 2 برابر بوده است :

این بدان معنی است که وقتی دمای مذاب خیلی بالاست اکثر گاز از دیواره و پوسته داغ فوم درحین انبساط آزاد می شود به خاطر نفوذ بالای گاز . (8)

وقتی درجه حرارت مذاب پلیمر کاهش یافت VER بالا بدست ‎‎آمده به بیان دیگر مقدار گاز تلف شده کمتر بوده است .

یک درجه حرارت اپتیم بدست آمده که قبل و بعد از آن VER کاهش می یابد یعنی در بالاتراز این دمای اپیتم با کاهش دماVER  افزایش می یابد .

این بدان معنی است کهVER  تحت تاثیر پدیده اتلاف گاز در این محدوده دمائی است .

برعکس وقتی دما زیر این دمای اپتیم نباشد با کاهش دما VER هم کاهش می یابد .

کریستالیزاسیون مواد PP به خاطر دمای کم فرایند عامل این پدیده شناخته شده است .

Cemments : تاکنون اثر دانستیه شاخه ای بودن بررسی شد . و تاثیر دانستیه شاخه ای بودن برانبساط سل ها تحقیق شده و تپیت هائی در آن باره موجود است .

ونیز اثر طول شاخه ها که باعث افزایش استحکام مذاب می شود در تینت های دیگر مورد بررسی قرار گرفته است .

به نظر می رسد که با توجه به نتایج تحقیقات محققان مختلف هر دو عامل طول شاخه های جانبی و دانستیه شاخه ها موثر است . لذا در این پروژه از دو جنبه به این مطلب پرداخته شده است .

استفاده ازPP  با دانستیه شاخه ای بالا در کنار PP با طول شاخه بلندDong chain branch   به همراه یک PP خطی بررسی می شود .

علاوه بر مورد فوق تاثیر EPDM با طول شاخه بالا نیز مورد ارزیابی قرار می گیرد .

ادامه نتایج : اثر فشار پشت دای بر فوم  تغییرات فشار مذاب تاثیر قابل توجهی بر دانستیه سل نداشته است این به خاطر حلالیت بالای فرمان بوتان درPP  تشخیص داده شد . هر چند data مشخصی برای انحلال بوتان درPP وجود ندارد . در فشار و دمای بالا اما برای cfcll درPP گزارش شده است که90% wt  در, MP a13/8  2000cو  است .

لذا به نظر می رسد که انحلال بوتان هم درPP  زیاد است 5-2% wt لذا  که بوتان در بارل تزریق شده است باید همگی درPP  قابل حل باشد .

لذا دانستیه سل متاثر از مقدار تالک و میزان بوتان مصرف شده باشد .

C62 . pdf 

 Effect cf Blending  Branched  and linegv PP

Maferied on the foa abihy.

فم های ترموپلاستیک دارای ساختار سلولی هستند که دراثر تبخیر یک عامل منبسط شوند ایجاد می شوند این ساختار داخلی باعث ایجاد خواصی می شود که به واسطه آنها بتوان از این خم ها در جاهای مختلف استفاده نمود به خاطر خواص بسیار مطلوبشان و قیمت کم مواد فم های PP به عنوان جانشین دیگر فم ها در کاربردهای صنعتی مورد توجه قرار گرفته است .

این ها عضوی از خانواده po های نیمه کریستالی هستند که در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و مقاومت سایشی خوبی دارند . مزیت های دیگری نیز این ماده نسبت به پلی استایلین و پلی اتیلن دارد (2) آنها نسبت به دیگر پلی الفین ها دارای سختی بالا تر بوده استحکام PP بیشتر از پلی اتیلن است و مقاومت به ضربه اش از پلی استایون بالاتر است درجه حرارت سرویس دهی پلی پرییان بالاتر بوده لذا پایداری آنها در دمای بالاتر بهتر است مهاذا تحقیقات کمی بر روی تولید ها فم های PP انجام شده است چرا که استحکام مذاب وکششی مذاب آنها ضعیف بوده و در مقایسه با دیگر مواد فوق ذکر تبدیل کردن آنها به فم مشکل تر است اغلب فم های po دراثر انبساط یک فاز  پخش شده در مذاب پلی مر بدست می آیند . این فاز قاضی می تواند در اثر جدا شدن گاز و تبخیر یک ماده تبخیر شونده که قبلا با پلی مر مخلوط شده ایجاد شود یا اینکه این گاز در اثر تجزیه یک ماده ای که قبلا با پلی مر مخلوط شده اتفاق بیفتد .

وقتی که سل ها فم هسته زایی می شوند در درون دای استروژن سل ها رشد می کند ودانستیه سل کاهش می یابد تا اینکه عوامل فم کننده مولکول کاهش از درون سل ها به بیرون نفوذ نماید . سرعت ورشد سل ها به وسیله سرعت نفوذ وبه سختی مخلوط گاز پلی مر دارد معمولا رشد سل متغیر از مدت زمانی است که به آن اجازه می دهیم تا رشد نماید ونیز منتشر از درجه حرارت سیستم است دیگر عوامل موثر عبارتند از حالت فوق اشباعیت فشار هیدرواستانیک یا تنش اعمال شده ، به پلی مر ونیز خواص و پیکرالاستیک مخلوط گاز معضافه پلی مر ( 5و6)

هنگام اکسترود کردن فم های PP ممکن است که عوامل فم زا از پوسته بیرونی فم ها خارج شده ودر نتیجه فم منقبض شود ( 7و9)

از آنجائیکه انبساط فم در اثر عوامل فم زا به وجود می آید لذا باید کاری کرد که از اتلاف آنها جلوگیری نمود تابتوان به این وسیله به مقدار انبساط بیشتری دست یافت .