9578

بررسي و معرفي پركننده‌ها و تاثير بر خواص مكانيكي پليمر‌ها

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1403

دكتر هادي خرمي شاد

دكتر فتح اله طاهري بهروز

1403/12/04

مكانيك

Review and Introduction of Fillers and Their Effect on The Mechanical Properties of Polymers

پركننده‌ها ، مواد نسبتاً خنثي آلي يا معدني هستند كه جهت بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي پليمر و همچنين براي كاهش هزينه‌هاي محصول نهايي به پليمر اضافه مي‌شوند. پركننده‌ها موادي هستند كه فضاي پليمر را اشغال كرده و بدون تغيير در ساير مشخصات آن، موجب بهبود خواص مي‌شوند. با انتخاب مناسب اين مواد، نه تنها در بحث كاهش هزينه‌ها بلكه ساير خصوصيات محصول مانند پردازش نهايي و رفتار مكانيكي آن نيز بهبود خواهد يافت. پركننده‌ها معمولاً سفت‌تر از پليمرهاي معمولي هستند. بنابراين، افزودن ماده پركننده باعث افزايش مدول كششي و خمشي پليمر مي‌شود. از ديگر مزاياي مهم پركننده‌ها مي‌توان به مقاومت بيشتر الكتريكي، قابليت اشتعال كمتر و بهبود مقاومت در برابر اشعه ماورابنفش اشاره كرد. مطالعات نشان مي‌دهد كه افزودن پركننده‌ها مي‌تواند برخي از خواص مكانيكي مانند استحكام كششي، مقاومت خمشي، مقاومت ضربه‌اي و سختي را بهبود بخشد. در صورتي كه بيشتر از حد بهينه از پركننده ها استفاده شود خواص مكانيكي كامپوزيت، كاهش مي يابد. از پركننده‌هاي مختلف، با اثرات متفاوتي روي خواص پليمر و در ابعاد و هندسه هاي مختلف شامل نانوذرات، ميكروذرات، ميكروالياف و ماكروفيبرها استفاده مي‌شود. در اين مطالعه استفاده از پركننده هاي درخت كاج پيشنهاد شد كه علت انتخاب اين گياه فراواني و در دسترس بودن انواع آن در ايران و ديگر نقاط جهان و چهارفصل بودن آن است زيرا اين گياه در تمامي فصول سبز بوده و ميوه آن يافت مي‌شود. از طرفي الياف حاصل از اين درخت بسيار مستحكم است فلذا جهت سنجش استحكام و تقويت كنندگي آن از الياف مغز ميوه به صورت پودري، الياف بلند و كوتاه پولك هاي آن و پودر الياف پولك ها به همراه برگ هاي سوزني درخت كاج سياه و برگ هاي سوزني درخت كاج نوئل استفاده گرديد. نتايج بدست آمده از استفاده الياف چوبي بلند و كوتاه پولك هاي ميوه كاج به عنوان پركننده، بيانگر بهبود خواص مكانيكي پليمر در آزمون هاي كششي را نشان مي‌داد. اين امر سبب مي‌شود تا الياف چوبي كاج جهت استفاده صنعتي در پليمر‌هاي زيستي پيشنهاد گردد. از طرفي استفاده از اين الياف چوبي در ابعاد كوچكتر يا به شكل پودري سبب بهبود استحكام كششي نشد و همچنين استفاده از برگ هاي اين گياه به علت روغني بودن آن، تضعيف استحكام كششي را به همراه دارد.

كامپوزيت پليمري، خواص مكانيكي، پركننده‌هاي طبيعي، درخت كاج سياه و نوئل