بخشی از مقاله
خلاصه
در این تحقیق تاثیر دی اکتیل مالئات - DOM - به عنوان یکی از پلاستیسایزرها بر روی خواص رزین پلی استر غیر اشباع مورد بررسی قرار گرفته شد. بعد از سنتز رزین پلی استر غیر اشباع و تهیه درصدهای مختلف از رزین و DOM، عملیات پخت رزین انجام و نمونه جهت انجام آزمایش های مورد نظر تهیه شد.
در این تحقیق آزمایش های کشش، درصد ازدیاد طول، سختی و زمان ژل شدن و دمای پیک اگزوترم به عنوان تابعی از میزان درصد DOM مورد بررسی قرار گرفته شد. از آنجا که DOM به دلیل ساختار شیمیایی و همچنین داشتن غلظت بحرانی پلاستیکی شدن رفتاری متفاوت نسبت به دیگر پلاستیسایزرها دارد، در غلظت های پایین تر از 10 phr این ترکیب همچون یک عامل سازگار کننده عمل کرده و بعد از غلظت بحرانی بصورت قطره در آمده و با افزایش حجم آزاد رزین و همچنین داشتن اثر لابریکنت - لیز کننده گی - مانند یک عامل پلاستیسایزر عمل می کند.
نتایج نشان داد که در درصد وزنی کمتر از 10 phr، سختی افزایش، درصد ازدیاد طول کاهش و کشش کم می شود. در درصدهای وزنی بالاتر از غلظت بحرانی روند معکوسی نسبت به حالت قبل بدست آمد. توجیه چنین رفتاری با توجه به ساختار DOM امکان پذیر است که در درصد وزنی بالاتر از غلظت بحرانی نقش سازگارکننده و در پایین تر از غلظت بحرانی خاصیت پلاستیسایزری ایفا میکند.
.1 مقدمه
-1-1 پلی استر های غیراشباع
پلی استر های غیراشباع - UPs - که در دسته انواع رزین های گرماسخت قرار دارد، بطور گسترده به عنوان ماتریس در ترکیبات و کامپوزیت های مختلف مورد استفاده قرار گرفته شده است 1] و UPs .[2 به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند مقاومت شیمیایی بسیار عالی، ویژگی های فرآیندی خوب، انعطاف پذیری در طراحی ترکیب، مقاومت خوب در برابر خوردگی، ویژگی تاخیراندازی در برابر آتش و قیمت ارزان کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف پیدا کرده است. با وجود این، Ups شکننده بوده و مقاومت پایینی در برابر انتشار ترک دارند، علاوه بر این کشش موثر کم و درصد ازدیاد طول کم در نقطه شکست باعث محدود شدن کاربرد این مواد شده است .
اصلاح ساختار رزین ها با استفاده از وارد کردن مواد مختلف در ساختار آن ها باعث تغییر در ویژگی های مکانیکی و شیمیایی می شود. در سال های اخیر چندین تحقیق مبنی بر بهبود ویژگی های مکانیکی و شکنندگی رزین های گرما سخت و بخصوص پلی استرها انجام شده است 1] و 2 و .[6-4 به منظور بهبود خواص شکنندگی، بویژه کشش موثر و مقاومت در برابر انتشار ترک1، وارد کردن مواد مختلفی همچون ذرات لاستیک، مواد ترموپلاستیک و ذرات جامد گزارش شده است .
-2-1 انواع پلاستیسایزر و پلاستیکی شدن
پلاستیسایزرها موادی هستند که به ترکیب رزین اضافه می شوند تا کارایی، انعطاف پذیری و انبساط پذیری را از طریق کاهش دمای انتقال شیشه ای، افزایش دهند. این مواد عموما خنثی و بی اثر بوده، دارای فشار بخار کم و عموما استری می باشند، که با پلیمرها یک واکنش فیزیکی داده و یک واحد فیزیکی همگن را تشکیل می دهند .
پلاستیسایزرها به دو دسته کلی شامل پلاستیسایزرهای اولیه و ثانویه تقسیم می شوند. پلاستیسایزرهای نوع اول ، مانند فتالات ها، باعث کاهش دمای انتقال شیشه ای و همچنین افزایش درصد ازدیاد طول و نرمی پلیمر می شوند. وقتی پلاستیسایزرهای نوع دوم، مانند هیدروکربن ها، به تنهایی به پلیمر اضافه شوند، باعث ایجاد تغییر خاصی در خواص رزین نمی شوند . در صورتی که این نوع از پلاستیسایزر به همراه نوع اول بکار روند، باعث تشدید خواص اثر پلاستیسایزر نوع اول می شوند.
تا کنون حدود 300 نوع مختلف پلاستیسایزر ساخته شده که حداقل 100 مورد آن بصورت صنعتی مورد استفاده قرار گرفته شده است. در جدول 1 فهرستی از مهمترین پلاستیسایزرهای معمول آورده شده است .[9]
جدول -1 پلاستیسایزرهای معمول مورد استفاده در صنعت
در شکل -1 الف و ب بترتیب نمودار میزان مصرف جهانی پلاستیسایزر و میزان مصرف انواع پلاستیسایزر را نشان می دهد .
بطور کلی دو روش برای پلاستیکی شدن که در بالا به آن اشاره شد وجود دارد :
الف: پلاستیسایزر درون شبکه ای: پلاستیسایزر بصورت شیمیایی درون ساختار زنجیره پلیمری قرار گرفته و باعث پلاستیکی شدن و در نتیجه انعطاف پذیری پلیمر سخت، افزایش می یابد.
ب: پلاستیسایزر برون شبکه ای: با قرارگیری پلاستیسایزر، بصورت فیزیکی، در بین زنجیره های تشکیل شده پلیمر ، ساختار پلیمر سخت بصورت خارجی پلاستیکی می شود. در این نوع پلاستیکی شدن تغییری در ساختار رزین سخت بوجود نمی آید.
نوع ب پلاستیکی شدن مزایایی زیادی نسبت به نوع الف دارد که از جمله آن می توان به قیمت کمتر و آزاد بودن در اضافه کردن مقدار پلاستیسایزر در ساختار فیزیکی رزین برای بدست آوردن انعطاف پذیری های متفاوت اشاره کرد. مکانیسم عملکرد پلاستیسایزرها توسط چهار تئوری اصلی بیان می شوند، که شامل تئوری روان سازی ، تئوری ژل ، تئوری حجم آزاد و تئوری ترمودینامیک یا مکانیکی است. برای توجیه رفتار پلاستیسایرزها معولا از همه این تئوری ها بصورت همزمان استفاده می شود.
