20630

۲۰۶۳۰

بررسي تجربي عوامل فرايندي و فرمولاسيوني موثر بر ساختار و خواص فيزيكي فوم هاي فنوليك

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

۱۳۹۵

۱۳۹۷/۱۲/۱۹

دكتر محمد فصيحي دستجردي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

در اين پژوهش، ابتدا سازوكار فرايند اختلاط تركيب و پخت فوم فنو:يك مورد بررسي قرار گرفته است. از آنجا كه در فرايند تو:يد فوم فنو:يك، براي رسيدن به يك ساختار منظم و يكپارچه، كنترل دمايي و زماني فرايند تبخير عامل فومزا و پخت رزين بسيار حايز اهميت است، :ذا در تحقيق حاضر سعي شده است تا به آنچه در ضمن فرايند پخت و اختلاط فوم رخ ميدهد، پرداخته شود. براي اين كار از آزمونهاي كا:ريمت تفاضلي ) DSC ( و آنا:يز گرمايي-وزني ) TGA ( استفاده شده است. همچنين اثر افزايش عامل فومزا و فعال كننده سطح بر روي ساختار سلو:ي و خواص مكانيكي فوم فنو:يك بررسي شده است. همچنين به منظوربررسي اثر ويسكوزيته رزين بر ساختار سلو:ي و خواص مكانيكي، از رزين با ويسكوزيتههاي متنوع استفاده شده است. تصاوير ميكروسكوپ ا:كتروني ) SEM ( نشان داد كه افزايش عامل فومزا باعث به هم پيوستگي سلولها و در نتيجه افزايش اندا سلو:ي شده است. آزمونهاي فشاري نيز روند منظمي را نشان ندادند اما به طور كلي ميتوان گفت افزايش اندازه سلو:ي در نهايت منجر به كاهش خواص مكانيكي فوم فنو:يك ميشود به طوري كه در پژوهش حاضر استحكام فشاري ويژه تا 63 % كاهش پيدا كرده است. افزايش فعال كننده سطح نيز با كاهش كشش سطحي رزين باعث كاهش اندازه سلو:ي و افزايش چگا:ي سلو:ي شده است كه منجر به كاهش چگا:ي فوم ميشود. در مقادير بالايي از غلظت فعال كننده سطح به د:يل توزيع غيريكنواخت اين ماده در مخلوط، ساختار فوم دوچار نقص شده است. ويسكوزيته رزين تاثير بسيار زيادي بر ساختار سلو:ي و اندازه سلولها دارد. با افزايش ويسكوزيته رزين، رشد حبابها محدود شده و قطر سلو:ي كاهش ميابد. در بالاترين ويسكوزيته از رزين اندازه سلو:ي تا 77 ميكرومتر كاهش يافته است. افزايش ويسكوزيته رزين همچنين منجر به توزيع بسيار يكنواختتر سلولها در فوم شده است به همين د:يل خواص مكانيكي فوم فنو:يك افزايش پيدا كرده است.

1398/03/22

Experimental study of process factors and formulation affecting the structure and physical properties of phenolic foams

3/10/2019 12:00:00 AM

In this research, the mechanism of the mixing process and phenolic foam curing is investigated at first. Because in the process of foam-phenolic production, it is very important to have a constant and uniform structure, temperature and time control of the evaporation process of the foaming agent and the curing of the resin. Therefore, in the present study, we have tried to investigate the curing and mixing process of mixture. To do this, the differential calorimetry (DSC) and thermal-weighted analysis (TGA) were used. Also, the effects of increasing the foaming agent and the surfactant on cellular structure and mechanical properties of phenolic foam are investigated. In order to investigate the effects of resin viscosity on cellular structure and mechanical properties, resins with different viscosities are used. An electron microscope (SEM) image showed that the increase in the foaming agent caused cellular cohesion and, consequently, increased cellular size. Pressure tests did not show a regular trend, but in general, it may be said that increasing cell size eventually leads to a decrease in the mechanical properties of the phenolic foam, so that in the present study, the specific compressive strength has decreased by 63%. By increasing the surfactant due to reduce the surface tension of the resin, the cellular size reduces but cell density increases, which results in a decrease in the density of the foam. In high concentrations of surfactant due to the non-uniform distribution of this material in the mixture, the foam structure is defected. The viscosity of the resin has a tremendous effect on cell structure and cell size. By increasing the viscosity of the resin, the bubbles growth is limited and the cell diameter decreases. At the highest viscosity, cell size has dropped to 77 micrometers. Increasing the viscosity of the resin also leads to a much more uniform distribution of the cells in the foam, which is why the mechanical properties of phenolic foam have increased.