يكي از پلاستيك صنايع متنوع، پلي پروپيلن مي باشد كه علي رغم خواص شكنندگي در دماهاي پايين به دليل خواص جوي و محيطي اربرد چشمگيري در زمينه هاي مختلف دارد بنابراين از روشهاي متداول در ارتقاء خواص چقرمگي PP آلياژ كردن آن با لاستيك EPDM كه بيشترين سازگاري را با PP دارد مي باشد در اين پروژه با انتخاب يك گريد خاص از PP و EPDM به ترتيب با درصدهاي 90، 10 و تركيب درصدهاي 5، 3، 7 نانو تيوب كربن توسط اختلاط اجزاء در يك مخلوط كن داخلي (brabender w50 EHT و آسياب دو غلتكي آزمايشگاهي Polymix 200L به صورت تك مرحله اي و دو مرحله اي تهيه شدند و خواص مكانيكي و مورفولوژي آن به ترتيب توسط آزمون هاي كشش و sem موردارزيابي قرار گرفتند و طبق نتايج بدست آمده از آزمون كشش، مدول و مقاومت كششي در 3 درصد وزني نانو تيوب كربن به مقدار ماكزيمم خود رسيده است ولي كرنش در شكست در 5 درصد وزني نانو نانو تيوب كربن به مقدار ماكزيمم خود رسيده است و همچنين روش دو مرحله اي نسبت به روش تك مرحله اي خواص مكانيكي بهتري از خود نشان داده است و اين به دليل ريزترشدن ذرات لاستيك EPDM در روش دو مرحله اي نسبتبه روش تك مرحله اي است كه توسط عكس هاي گرفته شده از آزمون sem كاملا مشهود است.

يكي از پلاستيك صنايع متنوع، پلي پروپيلن مي باشد كه علي رغم خواص شكنندگي در دماهاي پايين به دليل خواص جوي و محيطي كاربرد چشمگيري در مزينه هاي مختلف دارد بنابراين از روش هاي متداول در ارتقاء خواص چقرمگي PP آلياژ كردن آن با لاستيك EPDM كه بيشترين سازگاري را با PP دارد مي باشد در اين پروژه با انتخاب يك گريد خاص از PP و EPDM به ترتيب با درصدهاي 90، 10 و تركيب درصدهاي 5، 3، 7 نانو ذدرات tio2 توسط اختلاط اجزاء در يك مخلوط كن داخلي (EHT 50 brabender w) و آسياب دوغلتكي آزمايشگاهي (Polymix 200L) به صورت تك مرحله اي و دو مرحله اي تهيه شدند و خواص مكانيكي و مورفولوژي آن به ترتيب توسط آزمون هاي كشش و sem مورد ارزيابي قرار گرفتند و طبق نتايج به دست مده از آزمون كشش، مدول و مقاومت كششي در 5 درصد وزني نانو tio2 به مقدار ماكزيمم خود رسيده است و همچنين روش دو مرحله اي نسبت به روش تك مرحله اي خواص مكانيكي بهتري از خود نشان داده است و اين به دليل ريزتر شدن ذرات لاستيك EPDM در روش دو مرحله اي نسبت به روش تك مرحله اي است كه توسط عكس هاي گرفته شده از آزمون sem كاملا مشهود است.

نانو كامپوزيت بر پايه PVC/LDPE جهت استفاده در مصارف صنعتي و كشاورزي و بسته بندي از درصدهاي مختلف نانوخاك رس اصلاح شده با تركيب درصدهاي مختلف از آلياژ دو پليمر PVC و LDPE استفاده مي شود. به طوري كه در فرمولاسيون آن ماده زمينه را PVC در برگرفته و مواد ديگر نسبت به PVC اضافه مي گردند. در اين اختراع به دليل اينكه پليمر PVC ماهيتي قطبي داشته با LDPE كه پلي اتيلن كم چگال بوده غيرقطبي است هيچگونه سازگاري ندارد در اين اختراع از يك نوع ماده ديگر سازگاركننده استفاده شد كه باعث شد خواص نانوكمپوزيت را بالا برد. با استفاده از آزمون هاي مكانيكي از قبيل ازمون هاي كششي و ضربه و آزمون هاي حرارتي مانند آناليز FTIR و TGA و آزمون هاي مورفولوژيكي مثل XRD و SEM و TEM خواص نانوكامپوزيت مربوطه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد ك كليه خواص مربوطه نسبت به PVC خالص و آلياژ PVC/LDPE با افزودن نانوخاك رس بهبود يافته است. مزيت اين اختراع در صنعت، توليد لوله هاي پليمري تحت فشار و فاضلابي كه تلفيقي از دو ماده پليمري است. هم چنين در توليد پروفيل هاي مختلف در و پنجره كه امروزه صنعت نوپايي بوده با خاص بسيار بهتري از PVC خالص و از همه مهمتر در صنعت بسته بندي غذايي و دارويي كه اين نانوكامپوزيت خواص خوبي را نشان مي دهد.

در اين اختراع به منظور بهبود قابليت ترموفرم پذيري PP روش هسته گذاري پيشنهاد و بررسي شده است. پلي پروپيلن هسته گذاري شده(Nucleated PP) حاوي مقادير مختلف از ماده هسته گذار Q-dye تهيه شده و بر روي اين نمونه ها آزمونهاي DSC و شكم دادن (Sagging) انجام شد. ترموگرام هاي Dsc نشان دادند كه در نمونه هاي تهيه شده دو ساختار بلوري a و B وجود دارد. ورقه PP كه در ساختار بلوري اش مقداري ساختار B وجود دارد را مي توان در دمايي بين نقاط ذوب اين دو ساختار بلوري ترموفرم كرد. در اين دما ساختار B ذوب شده باعث نرم شدن پليمر به منظور شكل دهي شده و ساختار a ذوب نشده مقاومت ورقه را در برابر شكم دادن نازكي و پاره شدن تأمين مي نمايد. بعلاوه افزودن اين ماده هسته گذار موجب بالا رفتن دماي بلور شدن و سرعت آن مي گردد كه اين مسئله مي تواند زمان فرايند ترموفرمينگ را كاهش دهد. از طرفي افزايش ميزان بلورينگي در نمونه هاي pp شكم دادن اين نمونه ها را تاييد نمود.

در اين اختراع به منظور بهبود قابليت ترموفرم پذيري pp روش آميزه سازي با پركننده معدني كربنات كلسيم پيشنهاد و بررسي شده است پلي پروپيلن با كربنات كلسيم با افزودن درصدهاي وزني مختلف از اين پركننده به pp خالص تهيه شد و ترموفرم پذيري اين آميزه ها توسط آزمونهاي كشش داغ و شكم دادن مورد بررسي قرار گرفت. نمونه هاي حاوي كربنات كلسيم داراي مدول الاستيك بيشتر و ازدياد طول در نقطه تسليم كمتري نسبت به pp معمولي هستند. مدول الاستيك بيشتر مقاومت شكم دادن بيشتر در مراحل اوليه ترموفرمينگ را موجب شده و ازدياد طول تسليم كمتر نيز امكان شكل دهي در عمق كشش كمتر را بدون ايجاد تنشهاي باقيمانده فراهم مي آورد. از آزمون شكم دادن اين نتيجه حاصل شد كه افزودن كربنات كلسيم تا 20 درصد وزني مقدار و سرعت شكم دهي را كاهش مي يابد. نكته قابل ذكر ديگر آن است كه افزودن اين پر كننده از نظر اقتصادي نيز بسيار سودمند است.

خلاصه: از آنجايي كه عامل اقتصادي به عنوان مهمترين نيروي محركه در توسعه تكنولوژي مي باشد هدف اصلي در توليد پلاستيك هاي ميكروسلولار كاهش مقدار مصرفي و در نتيجه كاهش هزينه توليد است به نحوي كه افت محسوس در خواص مكانيكي رخ ندهد از آنجايي كه حباب هاي ايجاد شده در پليمر كوچكتر از نقص هاي ذاتي موجود در پليمر است خواص مكانيكي پليمر در حد معقولي حفظ مي شود در حالي كه 10 تا 70 درصد صرفه جويي در پليمر مصرف مي گردد. مكانيزم اصلي براي توليد فوم ميكروسلولار ايجاد يك ناپايداري ترموديناميكي در فرايند است.مقدار زيادي گاز فوق بحراني در پليمر در فشار بالا و تحت دماي مشخص حل مي شود و زماني كه پليمر اشباع شد با كاهش فشار يا افزايش دما اين ناپداري ترموديناميكي به سيستم تحميل مي شود تا جدايي فازي اتفاق بيافتد و نيرو محركه براي رشد سلول ها فراهم شود. با توجه به توان اين نيرو محركه هسته گذاري انجام مي شود . در اين فوم ميكروسلار نانو كامپوزيتي بر پايه EPDM/PP به روش حرارت دهي سريع توليد شد. از گاز نيتروژن فوق بحراني به عنوان عامل زاي فيزيكي و از نانو رس به عنوان نانو ذرات براي بهبود فرايند هسته گذاري در اين پروژه استفاده شده است. نتايج نشان داد كه افزايش فشار در مرحله اشباع و استفاده از نانو ذرات باعث دستيابي به اندازه سلولي كوچك تر و چگالي سلولي بالاتر مي گردد. ميانگين اندازه سلول هاي به دست آمده در محدوده 2 ميكرون و چگالي فوم حاصل در محدوده1010 (3cm/cells) مي باشد.