بخشی از مقاله
چکیده
پلی کربنات به دلیل ویژگیهای خوبی که در مقایسه با شیشه دارد - شفافیت، انعطافپذیری، ایمنی، سرعت شکلپذیری، مقاومت بیشتر در برابر شکست و نیز وزن کمتر نسبت به شیشه - ، کاربردهای زیادی پیدا کرده است و در موارد زیادی جایگزین مناسبی برای شیشه شده است. اما، مقاومت آن در برابر سایش پائین است. برای برطرف کردن این نقص، استفاده از پوششهای مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. در این تحقیق با طراحی آزمایش به روش شfactorial شfull ش دو سطحی تأثیر تغیرات دمای پخت، زمان پخت وجp بر روی شسختیگmicrohardnessح پوشش تهیه شده با گلیسیدوکسی پروپیل تری اتوکسی سیلان گPTSچح و زیرکونیوم نرمال پروپوکساید شگZrpح بر روی پلی کربنات بررسی شد و نتایج زیر حاصل شد: اولاﹸ اثر هر سه فاکتور تحت بررسی - دمای پخت، زمان پخت و شجp ش - بر روی سختی مهم است. ثانیاﹸ سه فاکتور مذکور با هم برهمکنش دارند و اثر برهمکنشهای آنها بر روی سختی مهم - significant - است.
کلمات کلیدی: سل-ﮊل، پلی کربنات، مقاومت در برابر سایش، سختی
مقدمه
امروزه دیگر به پلاستیکها به چشم مواد اولیه برای ساخت اسباببازی و لوازم آشپزخانه یا جانشین کوتاه مدت برای مواد دیگر نگریسته نمیشود، بلکه پلاستیکها امروزه یک گروه بسیار مهم و از جمله پرکاربردترین مواد مهندسی میباشند. پلی کربنات از جمله پلاستیکهایی است که به دلیل ویژگیهای خوبی که در مقایسه با شیشه دارد، کاربردهای زیادی پیدا کرده است و در موارد زیادی جایگزین مناسبی برای شیشه شده است. پلی کربنات به راحتی به اشکال مطلوب شکل داده می شود و نسبت به شیشه مقاومت بیشتری در برابر شکست دارد ، شفاف است، وزن کمتری نسبت به شیشه دارد، استحکام و پایداری ابعادی - در دمای بالاتر از ؟1 - دارد - هº۰۵۱ ؟ - 1 و میتواند در بسیاری از موارد - شیشه، عینک، شیشه ساختمانها و... - جایگزینهای مناسبی برای شیشه باشند، اما مقاومت آن در برابر سایش و حمله شیمیایی پائین است. این فقدان سختی سطح و مقاومت سایشی درگذشته، کاربرد مواد پلیمری شفاف را محدود کرده بود ب۴-١م. به عنوان مثال پلی کربنات در دستگاه طکته1 با وزنه ٥٠٠ گرم و ٣٠٠ دور سایش، ٤٨ درصد کاهش در عبور نور عغ٦٠٠ نشان میدهد و این نقص باعث محدودیت در کاربردآن میشود ب۵م. یک راه برای برطرف کردن این نقص، استفاده از پوششهای مقاوم در برابر سایش است.
پوششهای مقاوم در برابر سایش ، پوششهایی هستند که اغلب شفاف هستند و سطح را در برابر سایش و نیز مواد شیمیایی محافظت میکنند. امروزه متداولترین پوششهای مقاوم در برابر سایش، پوششهای تهیه شده با متد سل-ﮊل هستند. این پوششهای شبیه شیشه، میتوانند با هیدرولیز استرهای سیلیکاتی، که با واکنشهای کندانساسیون دنبال میشوند تا تشکیل ساختار پلیمری سیلیکونی جطحسقسطحض بدهند، تهیه شوند.
پوششهای آلی معدنی یا معدنی که با استفاده از روش شیمیایی سل ﮊل بدست آمدهاند در دهههای اخیرمورد توجه خاصی قرار گرفتهاند. علت این امر خواص منحصر به فرد فیزیکی مکانیکی و بصری این پوششهاست که استفاده از آنها را در مورد خاص موجب میشود.
این پوششها بیشتر در ضخامتهای پائین - ١ تا ٥ میکرون - به کار میروند و در همین ضخامتهای پائین نیز میتوانند خواص بسیار بالایی را ارائه دهند. اعمال این پوششها میتواند با روشهای فروبری، ؟غطغغطژح، پاششی و غلتکی روی سطوح مختلف صورت پذیرد.
بخش تجربی
مواد
گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلانج ح1بنض از شرکتهککأ؟کخ، زیرکونیوم نرمال پروپوکسایدجژطظض از شرکت لاططط2ئA، نرمال پروپانلجدقطبسغض و ایزوپروپانل از شرکت فططکق و ورق پلی کربنات جشAگغعض با ضخامت عع۲ از شرکت طکyهB تهیه شدند.
تهیه محلولها
تمام نمونهها در داخل بطریهای کوچک شیشهای که دارای ظرفیت ٣٠ سانتی متر مکعب بودند، تهیه شدند. این بطریها دارای درب و درپوش پلاستیکی بودند که با بستن درب آن، بطری کاملاﹰ ئهکح میشد. برای مخلوط کردن اجزاﺀ داخل بطریها در تمام موارد از همزن مغناطیسی همراه با مگنت استفاده شد.
برای اضافه نمودن آب، استیل استون و یا حلال به محلول داخل بطریها از سرنگ استفاده گردید. بدین ترتیب که وقتی محلول داخل بطری روی همزن مغناطیسی در حال گردش بود بدون اینکه در پوش بطری باز شود مواد فوق از طریق سرنگ به داخل بطری اضافه میشدند. روزنه ایجاد شده برروی در پوش نیز بعد از پایان تزریق به توسط چسب مسدود میشد تا آب محیط روی واکنش محتویات داخل بطری تاثیری نداشته باشد.
به هر یک از نمونهها یک کد اختصاص یافت.در جدول - ۱ - این علائم اختصاری برای هر کدام ذکر شدها ست.
جدول ١- علائم اختصاری مواد و نسبتهای مختلف برای استفاده در کد گذاری نمونهها ش
برای نامگذاری به این صورت عمل شده که درصد وزنی به کار رفته مواد در داخل محلول در کنار علامتاختصاری آن ماده قرار میگرفت.
برای مثال للاستزظستزن نمایانگر محلولی حاوی ٥٠ درصدوزنی ح1بن ، ٥٠ درصد ونی ژطظ است که با لچلا هیدرولیز شدهاند. شایان ذکر است که تمامی محلولها حاوی پنجاه درصد وزنی نرمال پروپانل بودند و به این علت که این امر در تمامی نمونهها عمومیت دارد از ذکر و یادآوری آن در مورد تک تک نمونهها خودداری شده است.
ابتدا محلولهای تزن و تزظ به طریقه زیر تهیه شد:
١- تهیه تزن : ح1بن به آرامی و در حال همزدن به ظرف محتوی دپطبسغ با نسبت ١:١ وزنی اضافه و به مدت ٢ ساعت همزده شد.
٢- تهیه تزظ: ژطظ به آرامی و در حال همزدن به ظرف محتویدپطبسغ ، با نسبت ١:١ وزنی، اضافه شد و به مدت ٢ ساعت همزده شد، سپس طهطه با ۵/۰=ط به آرامی و در حال همزدن به آن اضافه شد و به مدت ٢ ساعت دیگر همزدن ادامه یافت.
