26487

مطالعه خواص مكانيكي چرم مصنوعي ساخته شده از پي‌وي‌سي تقويت‌شده با پركننده‌هاي آلي و معدني

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- ساخت و توليد

1398

1401/1/30

محمود مهرداد شكريه

مهندسي مكانيك

پلي وينيل كلرايد بعنوان يكي از پرمصرف‌ترين ترموپلاستيك‌ها، از جايگاه ويژه‌اي در صنعت برخوردار است كه صنعت چرم‌مصنوعي بعنوان يكي از مهمترين صنايع مرتبط با پي‌وي‌سي شناخته مي‌شود. هدف از انجام اين پژوهش تقويت خواص مكانيكي و مرتفع كردن تورق لايه‌ها در چرم مصنوعي بكمك پركننده‌هاي آلي و معدني، بررسي تاثير افزودني‌هاي مختلف از جمله روان‌كننده و پيگمنت‌هاي آلي و معدني بر رزين پي‌وي‌سي و همچنين استفاده از روشي نوين مبتني بر روش توليد چرم‌مصنوعي جهت دستيابي به خواص مكانيكي مد نظر در چرم مصنوعي بود. با توجه به خلاءهاي تحقيقاتي در اين زمينه، تحقيق حاضر بصورت آزمايشگاهي و كاربردي در صنعت انجام شد. جهت تقويت خواص مكانيكي و برطرف كردن تورق لايه‌ها از پودر پي‌وي‌سي سوسپانسيوني در ساختار پلاستيسول پي‌وي‌سي امولسيوني استفاده شد. نتايج نشان مي‌دهد استفاده از Phr 6 پودر پي‌وي‌سي سوسپانسيوني سبب برطرف شدن تورق لايه‌ها، افزايش مدول الاستيك تا 15 درصد و استحكام نهايي كششي تا 5 درصد مي‌شود. همچنين درصدهاي مختلفي از ذرات نانو سيليكا به پلاسيتيسول پي‌وي‌سي اضافه شد كه نتايج نشان مي‌دهد افزودن Phr 5/0 نانوسيليكا سبب افزايش خواص مكانيكي تا 10 درصد مي‌گردد. در تحقيق حاضر به بررسي تاثير پيگمنت آلي پايه آزو و پيگمنت معدني كرومات سرب نيز پرداخته شد كه نتايج نشان مي‌دهد، ميزان افزايش استحكام نهايي كششي در پيگمنت آلي تا 9 درصد و در پيگمنت معدني تا 5 درصداست، همچنين مقدار بهينه پيگمنت آلي و معدني به ترتيب برابر Phr 1 و Phr 5/1 مي‌باشد. در بخش نهايي تحقيقات، با نگرشي جديد و در نظر گرفتن قابليت توليد در صنعت، سعي بر آن شد تا خواص مكانيكي پي‌وي‌سي نرم با استفاده از روش لايه‌چيني، تقويت گردد. نتايج نشان داد كه استفاده از لايه‌هاي محلول پي‌وي‌سي سوسپانسيوني و پلي‌يورتان در ميان لايه‌هاي پي‌وي‌سي امولسيوني سبب افزايش خواص مكانيكي به ميزان قابل توجهي مي‌شود.

1401/02/29

An investigation of the mechanical properties of synthetic leather made of PVC with organic and inorganic pigments

4/19/2023 12:00:00 AM

Poly (vinyl chloride) has a special status as one of the most widely used thermoplastics in the industry. Synthetic leather is one of the most important industries related to PVC. This thesis aims to improve the mechanical properties of synthetic leather and eliminate delamination by using organic and mineral fillers. It also examines the effect of various additives, such as lubricants, and organic and inorganic pigments, on PVC resin and the use of a novel methodology for achieving the preferred properties in synthetic leather. Due to the research gap in this field, the dissertation has been conducted experimentally and applied in the industry. Suspension powder was added to the E-PVC plastisol to improve its mechanical properties and prevent delamination. As a result, using 6 Phr of S-PVC powder significantly improved delamination and increased both the elastic modulus and ultimate tensile strength by 15% and 5%, respectively. According to the study, different percentages of nano-silica particles were added to PVC plastisol. Additionally, the addition of 0.5 Phr nano-silica led to an increase in the mechanical properties of plasticized PVC, up to 10%. Organic and inorganic pigments are widely used in the PVC industry. This study compared the effects of an azo-based organic pigment with lead chromate as an inorganic pigment. According to the results, the ultimate tensile strength increases by up to 9% in organic pigment and 5% in inorganic pigment. In addition, the optimal amount of organic and inorganic pigments in this research is equal to 1 Phr and 1.5 Phr, respectively. In the last section of the study, the lay-up method was used to reinforce the mechanical properties of PVC composite. The use of S-PVC and PU layers in solution form between plasticized PVC layers significantly increased the mechanical properties of PVC composite.

Mehdi Zamani

Dr. Shokriye