مقاله ساخت ومطالعه آلیاژ پلی اتیلن و لاستیک سیلیکون

word قابل ویرایش
6 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

 

ساخت ومطالعه آلیاژ پلی اتیلن و لاستیک سیلیکون
چکیده
پلی اتیلن در روکش کابل ها به طور وسیعی مصرف می شود. جهت بهبود خواص مکانیکی پلی اتیلن در دماهای پایین می توان از آلیاژ سازی آن با لاستیک سیلیکون ، ضمن حفظ خواص مورد نیاز جهت روکش کابل مانند پایین بودن ضریب دی الکتریک و تانژانت دلتا به ویژه در ولتاژهای بالا، کمک گرفت . از ویزگی های لاستیک سیلیکون ، کاربرد در دماهای بسیار پایین وبالا می باشد. در این مقاله خواص آلیاژ پلی اتیلن با لاستیک سیلیکون مورد بررسی قرار گرفت . و ساختار آلیاژ با استفاده از مطالعه موفولوژی و طیف سنجی مادون قرمز مورد شناسایی واقع شد. همچنین کریستالینیته پلی اتیلن در آلیاژ با استفاده از DSC ونیز خواص مکانیکی آن تعیین گردید. آلیاژ خطی سیلیکون رابر و پلی اتیلن بدست آمده از فرآیند اکستروژن و تزریق دارای ساختار دو فازی بود. با شبکه ای کردن آلیاز از طریق افزودن پراکسید، از میزان جدایش فازی کاسته شد به طوریکه نتایج حاصل از مطالعه مورفولوژی کوچک شدن مناطق فازلاستیک سیلیکون را نشان داد.
کریستالینیته آلیاژ تهیه شده به روش پراکسیدی نسبت به آلیاژ خطی پلی اتیلن ولاستیک سیلیکون افزایش نشان داد. میزان استحکام کششی نمونه های آلیاژ شبکه ای شده نسبت به پلی اتیلن ، با حفظ درصد کرنش مورد نیاز برای کاربرد کابل بالاتر بود.

کلمات کلیدی :پلی اتیلن -لاستیک سیلیکون -آلیاژ –شبکه ای کردن پراکسیدی – روکش کابل دهمین کنگره ملی

مقدمه
پلی اتیلن سبک برای روکش عایق سیم ها و کابل ها در بازه وسیعی از ولتاژ بکار می رود. پلی اتیلن به جهت پایین بودن خواص اتلاف دی الکتریکی ، خواص مکانیکی خوب در دمای اتاق و ارزانی ، جایگزین اغلب الاستومرهای مصنوعی مانند لاستیک کلروپرن ، لاستیک اتیلن – پروپیلن – دی ان EPDM و لاستیک کوپلیمر استایرن –بوتادین SBR شده است . ولی مقاومت ضربه و استحکام پلی اتیلن در دما های پایین کاهش می یابد و در شرایط بسیار سرد موجب آسیب پذیری کابل ها می شود. از طرفی لاستیک سیلیکون به کاربرد در دما های بسیار بالا و بسیار پایین معروف است و از نظر الکتریکی عایق خوبی محسوب می شود. لذا آلیاژ سازی پلی اتیلن با لاستیک سیلیکون می تواند خواص پلی اتیلن را در دما های پایین بهبود بخشد [٢-١]. ولی آلیاژ سازی پلیمرها در صورت سازگاری آنها و پراکندگی مناسب فاز ها ی پلیمری می تواند منجر به خواص مفید گردد. در این مقاله آلیاژ این دو پلیمر با روش اکستروژن وتزریق تهیه گردید و اثر شبکه ای کردن شیمیایی آلیاژ با استفاده از دی کیویل پراکسید DCP به منظور بهبود امتزاج پذیری و پراکندگی مناسب فازها با استفاده ها از روش های مختلف شناسایی ساختار، مورفولوژی ، کریسنتالینیته و خواص مکانیکی مورد تحقیق قرار گرفت .
تجربی
مواد مصرفی عبارتند از پلی اتیلن سبک ساخت پلیران با گرید LH٠٠٧۵ و لاستیک سیلیکون ساخت شرکت GE SILICONES با گرید ۴١١-HV۴ بود که دارای ۰,۵ قسمت وزنی ، گروههای وینیلی بود. لاستیک سیلیکون پخته نشده با گرانولهای پلی اتیلن توسط اکسترودر مخلوط گردید و به شکل تسمه اکسترود شد.
تسمه های تولیدی گروههای اول و دوم از اکسترودر خرد شده و در دستگاه تزریق به شکل مناسب برای آزمایش های مکانیکی در آمدند. فشار دستگاه تزریق روی MPa ١٠ و دمای مناطق حرارتی سه گانه دستگاه و منطقه نازل تزریق روی ١٧٠ درجه سانتیگراد تنظیم گردید. زمان اقامت تقریبی نمونه ها در اکسترودر و تزریق مجموعاً بیش از ۴ دقیقه بود. بر روی نمونه ها آزمایشات مکانیکی ، تعیین بلورینگی با استفاده از کالریمتر تفاضلی پویشی DSC، تعیین ساختار مولکولی با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز فوریه FTIR و نیز تعیین مورفولوژی فاز ها با استفاده از میکروسکوپ نوری بعمل آمد.
نتایج و بحث
گروه اول نمونه ها حاوی ٩٠ و ٨٠ درصد وزنی پلی اتیلن و ١٠ و ٢٠ درصد لاستیک سیلیکون بود. در اثر تنش برشی وارده در اکسترودر، فاز لاستیک سیلیکونی در ماتزیس پلی اتیلن بخوبی پراکنده گردید. در این گروه نمونه ها حتی الامکان تماس دو فاز انجام می گیرد. هرچه تنش ورودی به دوفاز بیشتر گردد ذرات کوچکتر شده و راندمان اختلاط افزایش می یابد. ولی به دلیل نا سازگاری این دو پلیمر بر هم کنشی بین دو فاز صورت نمی گیرد. گروه دوم از نمونه ها از مخلوط پلی اتیلن ولاستیک سیلیکون به میزان ١٠ و ٢٠ درصد لاستیک سیلیکون و ١% وزنی آغاز گر رادیکالی دی کیومیل پراکسید DCP ساخته شد. در نمونه های گروه دوم ، باند های دو گانه گروه های وینیلی موجود در زنجیر لاستیک سیلیکون تحت حرارت و تنش و در مجاورت آغاز گر رادیکالی شکسته شده ، و پیوندهای کوالانتی ایجاد می گردد که تعدادی از این پیوند ها در خود زنجیر های سیلیکونی سبب شبکهای شدن لاستیک می گردد و تعدادی نیز بین پلی اتیلن و لاستیک سیلیکون برقرار می گردد که اصطلاحاً لاستیک سیلیکون به زنجیر های پلی اتیلن در فصل مشترک فازها، گرافت می شود. از طرفی پیوندهای رادیکالی در خود پلی اتیلن نیز می تواند تشکیل شده و آن را به حالت شبکه ای در آورد که اصطلاحاً به پلی اتیلن کراس لینک شده معروف است . مخلوط های حاصل از هر دو گروه بصورت تسمه های هموژن اکسترود شدند. تسمه های حاصل از گروههای اول و دوم حالت و فرم یکسانی را نشان دادند. رنگ نمونه ها سفید مات بود و شفافیت آن تفاوت به طور قابل ملاحظه ای از تسمه پلی اتیلن خالص کمتر بود.
رنگ نمونه های گروه دوم از حالت سفیدی به بیرنگی متمایل شد که نشانگر ریز شدن فاز لاستیک در پلی اتیلن می باشد. در شکل ۱ طیف مادون قرمز نمونه حاوی ١٠% لاستیک سیلیکون و ١% DCP با طیف پلی اتیلن مقایسه شده است که تفاوت بارزی با هم دارند. تفیسر آن در جای دیگر خواهد آمد.

در جدول ۱ نتایج تستهای خواص مکانیکی آورده شده است . مشاهده می گردد استحکام آلیاژ بالاتر از پلی اتیلن شبکه ای نشده می باشد. استحکام کششی آلیاژ با افزایش میزان لاستیک از ١٠ به ٢٠ درصد، اندکی کاهش می یابد.

در شکل ۲ترموگرام آلیاژ ها و در جدول ۲ نتایج حاصل از تستهای کالیریمتری پویشی تفاضلی (DSC) پلی اتیلن حاوی ١٠% لاستیک سیلیکونی و نوع کراس لینک شده آن به روش پراکسیدی آمده است . در این تست گرمای نهان ذوب نمونه تعیین گردید و سپس با داشتن گرمای نهان ذوب پلی اتیلن کریستالی ، کریستالینیتی نمونه های آلیاژ محاسبه گردید..نتایج نشان می دهند کریستالینیتی در روش پراکسیدی افزایش یافته است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 6 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد