خط کشی های راهها از جمله ابزار هدایت و کنترل تردد وسایل نقلیه می باشد. تجربه کاربرد رنگ خط کشی در سطح تهران عملکرد نسبتاً متفاوتی را در مناطق مختلف شهر داشته است. در این تحقیق میزان دوام رنگ های سرد خط کشی در اتصال با سطح آسفالت که عمدتا متشکل از سنگدانه ها می باشد، مورد ارزیابی قرار گرفته است. مصالح سنگی با جنس های متفاوت از معادن مختلف اطراف شهر تهران (غرب و شرق) تهیه شده و پس از انتخاب قیر امولسیونی مناسب، نمونه های آسفالتی از نوع آسفالت سطحی با این مصالح تهیه شدند. سپس سطح نمونه ها با رنگ ترافیکی سرد خط کشی شدند. چگونگی اتصال رنگ به سطح آسفالت و دوام آن بر روی لایه آسفالتی ساخته شده در آزمایشگاه، با انجام آزمون سایش بر روی نمونه ها بوسیله دستگاه سایش (wet track abrasion tester)صورت گرفت. این آزمایش در شرایط خشک و شرایط زمستانی شبیه سازی شده در حضور محلول آب نمک انجام گرفت. همچنین اندازه گیری استحکام پیوند رنگ توسط دستگاه آزمایش pull off مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی میزان چسبندگی رنگ با مصالح سنگدانه ای معادن شرق و غرب تهران سطح تماس رنگ با سنگدانه ها، توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام آزمایشها، نمونه ها مورد ارزیابی فنی قرار گرفتند. این ارزیابی ها نشان داد که رنگ ترافیکی سرد مورد استفاده در این تحقیق، تا اندازه ای سازگاری بیشتری با مصالح معادن شرق تهران داشته و لذا دوام و ماندگاری خط کشی های رنگ ترافیکی سرد بر روی روسازی های آسفالتی ساخته شده با مصالح معادن مناطق شرق تهران نسبت به مصالح معادن مناطق غرب تهران قدری بیشتر است. به نظر می رسد به دلیل ماهیت سیلیسی مصالح غرب تهران و قابلیت ترشوندگی ضعیف این مصالح، ترکیبات قیری، استحکام مکانیکی آسفالت تهیه شده و همچنین استحکام چسبندگی مواد خط کشی ضعیف تر باشد.

هدف این پژوهش، استفاده از واکس پلی پروپیلن اکسیده در افزایش قطبیت و چسبندگی سطح پلی پروپیلن بود. در ابتدا واکس پلی پروپیلن به روش حرارتی اکسیده شد و پارامترهای موثر در واکنش اکسایش مورد بررسی قرار گرفت و سپس تاثیر واکس تهیه شده روی خواص پلی پروپیلن بررسی شد. با افزایش درصد oppw و نیز انجام عملیات حرارتی، قدرت چسبندگی (آزمون جدایش کششی) و پوشش پذیری زیرآیند پلیمری بهبود یافت. با افزایش درصد واکس، مدول کشسان آلیاژها تقریباٌ بدون تغییر اما تنش و ازدیاد طول در نقطه شکست در غلظتهای واکس بالاتر از 6% وزنی از واکس به شدت افت کردند. در این تحقیق، تعادل خوبی از چسبندگی پوشش بستر پلیمری و خواص توده ای آن در غلظت حدود 8-6% وزنی از oppw در همه آلیاژها دیده شد. در انتها oppw به عنوان یک نوع جدید از سازگار کننده در ساخت نانو کامپوزیت پایه پلی پروپیلنی به کارگرفته شد. مجموعه نتایج الگوی پراش به علاوه نتایج میکروسکوپی الکترونی عبوری، یک توزیع نسبتاٌ وسیع از بین لایه ای شدن لایه به ازای استفاده از مقادیر کم واکس های سیلیکاتی نانو رس را نشان داد.

در این تحقیق نانوذرات اصلاح سطحی شده رس به سه روش مختلف اختلاط مستقیم، اختلاط در هاردنر، و اختلاط در حلال با به کار بردن شرایط مختلف فرآیندی در ماتریس رزین وارد شده، تاثیر عوامل فرآیندی و دمای پخت در پخش یکنواخت و گسسته شدن نانوذرات در هرکدام از روش‏های فوق توسط آزمون‏های xrd,tem و میکروسکوپ نوری بررسی شد. نانوذرات زیرکونیا با ترکیب آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان اصلاح سطحی شد و میزان عامل اصلاح سطحی اتصال یافته بر سطح نانوذرات توسط آزمون tga تعیین گردید. انجام واکشهای احتمالی در سطح نانوذرات توسط آزمون ftir مورد بررسی قرار گرفت. نانو ذرات زیرکونیای اصلاح سطحی شده و اصلاح سطحی نشده با سه روش فرآیندی مختلف وارد ماتریس رزینی شد. با توجه به نتایج بدست آمده از اختلاط جداگانه هرکدام از ذرات، مخلوط دو نانوذره وارد ماتریس رزین گشت. تاثیر افزایش نانوذرات مورد بررسی بر رفتار حرارتی و پخت سیستم رزینی با تکنیک‏های dsc و tga مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از عدم تأثیر افزودن نانوذرات بر رفتار حرارتی ماتریس اپوکسی استفاده شده در حین پخت بود. خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه‏‏های پوشش حاوی مقادیر وزنی مختلف نانوذرات با استفاده از تکنیک‏های dmta و آزمون‏های کشش، سختی سنجی و تعیین استحکام چسبندگی مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش در اثر افزودن نانوذرات به سیستم رزینی در اثر کاهش احتمالی دانسیته شبکه‏ای شدن، حبس فیزیکی هوا و حلال و افزایش ویسکوزیته پوشش و در نتیجه اختلال در فرآیند پخت رزین دانست. همچنین نتایج نشان داد که سختی و استحکام چسبندگی پوشش با افزایش نانوذرات تغییر محسوسی از خود نشان نمی‏دهند. مقاومت در برابر خوردگی و تاثیر افزودن نانوذرات به پوشش مورد بررسی با انجام آزمون‏های eis و مه نمک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون حاکی از تأثیر قابل ملاحظه نانوذرات رس و زیرکونیا بر خواص مقاومت در برابر خوردگی پوشش می‏باشد. به نظر می‏رسد به دلیل افزایش قابلیت سد کنندگی پوشش و همچنین افزایش مقاومت اهمی، در اثر افزودن دو نوع نانوذره، مقاومت در برابر خوردگی بهبود قابل توجهی یافته است.

هدف از انجام این پروژه تهیه پوشش خودترمیم شونده اکریلیک پایه آبی و بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی آن با استفاده از نانوذرات رس است . نانو کامپوزیتهای پلیمری با ساختار لایه ای و یا ورقه ای ذرات رس، بدلیل نسبت طول به قطر زیاد ذرات رس از خود خواص برجسته ای نظیر خواص فیزیکی، مکانیکی، شیمیایی و بخصوص نفوذناپذیری در مقابل مایعات، گازها و یا بخار آب نشان داده اند که این امر موجب افزایش روز بروز کاربرد های این دسته از نانو کامپوزیتهای پلیمری شده است . از کاربرد های ویژه این گونه مواد می توان به پوشش های نفوذناپذیر اشاره کردکه در صنایع بسته بندی، کاغذ سازی و چسب مورد توجه قرار می گیرد، بطوریکه پس از پوشش دهی بر روی کارتن های بسته بندی مقوایی و کاغذی یا هر نوع زیرآیند دیگر، باعث بهبود خاصیت نفوذناپذیری زیرآیند می شوند بدون اینکه دیگر خواص آن فدا شود و مشکلات متعدد در صنایع نامبرده را تا حد مطلوبی بر طرف می سازد . در این تحقیق، با استفاده از روش امولسیونی و تبخیر حلالی جهت کپسوله کردن روغن بزرک درون اتیل سلولز ، و پخش آن در لاتکس اکریلیک سعی بر آن شد تا بتوان به پوششی دست یافت که خاصیت برجسته خود ترمیم شوندگی از خود نشان دهد تا بتواند سطح زیرآیند را از هر نوع آسیب فیزیکی محافظت نماید. همچنین نانو ذرات رس اصلاح نشده با روش اختلاط حلالی و با تکنیک فراصوت میله ای در لاتکس اکریلیک وارد شده، تاثیر عوامل فرایندی در پخش یکنواخت نانو ذرات توسط آزمون های tem، xrd و میکروسکوپ نوری بررسی شد. خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های پوشش حاوی مقادیر وزنی مختلف نانو ذرات با استفاده از تکنیک های dmta وآزمون کشش، مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش در اثر افزودن نانو ذرات به سیستم لاتکس به دلیل تقویت برهمکنش های فیزیکی بین پلیمر و نانوذرات رس، بهبود در خواص محتمل گردید.همچنین با پخش میکروکپسولهای سنتزی پس از شستشو در لاتکس با غلظتهای مشخص، خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های پوشش با استفاده از آزمون های dmta وکشش مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که در ابتدا با افزایش بیشتر میکروکپسول به لاتکس، افزایش چشمگیری در مدول نسبت به پوشش خالص لاتکس رخ می دهد ولی به مرور زمان بدلیل نفوذ روغن در لاتکس و در نتیجه الاستیک تر شدن نمونه های فیلم پوشش حاوی کپسول، مدول افت می کند . نتایج تست عبورآب نیز نشان داد که اضافه کردن نانو ذرات و کپسول به پوشش هم بطور مجزا و هم بصورت ترکیبی، سبب کاهش عبور آب از پوشش می شود. نتایج مربوط به آزمون سختی نیز نشان داد که افزودن نانو ذرات رس منجر به افزایش سختی پوشش می شود.

در این تحقیق ابتدا، ترکیب های مختلفی از سیلیکا و تیتانیوم به روش سل-ژل تهیه شد. با استفاده از پیش ماده های تترا ایزوپروپیل اورتوتیتانات (ttip) و تترااتیل اورتوسیلیکات (teos) به ترتیب، سطح نانوذرات سیلیکا (aerosil 200) و نانوذرات تیتانیا (aeroxide p25) ، اصلاح شد. برای تهیه نانو کامپوزیت سیلیکا/تیتانیا از دو پیش ماده ttip و teos به طور همزمان استفاده شد. مخلوط فیزیکی این نانوذرات نیز با مخلوط کردن آن ها تهیه شد. از xrd، ftir، tgaو bet برای هویت شناسی نانو ذرات انجام شد. پایداری نانوذرات تهیه شده در محیط آبی بصورت بصری و با استفاده از دستگاه lumi-reader بررسی شد. از ماده رنگزای رودامین b به عنوان آلاینده مدل، برای بررسی خاصیت فتوکاتالیستی تحت تابش نور uv در محیط آبی استفاده شد. در بخش دیگری از تحقیق، پوشش های نانوکامپوزیتی با افزودن مقادیر مختلفی از نانوذرات مختلف به یک رزین اکریلی آب پایه، تهیه شد. نحوه پخش پذیری و توزیع نانوذرات در بستر پلیمری با استفاده از آزمون sem و خواص مکانیکی پوشش های تهیه شده با استفاده از آزمون کشش ارزیابی شد. با بررسی میزان تغییر رنگ ماده رنگزای رودامین b ترسیب شده بر روی سطح پوشش، در زمان های مختلف تحت شرایط جوّ طبیعی و تسریع شده، خاصیت خود تمیزشوندگی در سطح پوشش های مختلف بررسی شد. همچنین تأثیر شرایط جوّ طبیعی و تسریع شده، بر مورفولوژی سطح و خواص مکانیکی نمونه های مختلف پوشش با استفاده از تصویربرداری های afm و sem، و انجام آزمون کشش بررسی شد. نتایج این تحقیق حاکی از افزایش پایداری نانوذرات سیلیکا و تیتانیای اصلاح شده و کامپوزیت سیلیکا/تیتانیا نسبت به نانوذرات تیتانیای اصلاح نشده در محیط آبی و بهبود پخش پذیری آن ها در بستر پلیمری بود. فعالیت فتوکاتالیستی نانو ذرات تیتانیای اصلاح شده و نانوکامپوزیت سیلیکا/تیتانیا در محیط آبی و پوشش ها نسبت به تیتانیای اصلاح نشده کمتر بود که این عامل باعث کاهش میزان تخریب و افت کمتر خواص مکانیکی شده است. مقایسه نتایج آزمون های رنگ سنجی و کشش در شرایط جوّ تسریع شده و طبیعی، نشان دهنده خاصیت خودتمیزشوندگی بیشتر و افت خواص مکانیکی کمتر پوشش های قرار گرفته در شرایط جوّ طبیعی است.