مدلسازی واکنش تبادل استری آلیا‍ژ pet/pen و بررسی خواص رئولوژیکی آن

در این تحقیق هدف دستیابی به مواد جدید با قابلیت کاربرد فراوان و همچنین دستیابی به دانش تولید مواد hot fill با روش اکستروژن واکنشی می باشد. از این رو آزمایش هایی بر روی آلیاژهای پلی(اتیلن ترفتالات)/ پلی(اتیلن نفتالات) صورت گرفته است. از آن جمله می توان به طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن و مطالعه رفتار رئولوژیکی آلیاژ اشاره کرد. بوسیله طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن میزان واکنشهای تبادل استری، درجه بی نظمی در کوپلیمر حاصل و طول متوسط زنجیرهای پلی(اتیلن ترفتالات) و پلی(اتیلن نفتالات) در کوپلیمر محاسبه شد. نتایج نشان داد میزان تبادل استری، درجه بی نظمی، طول متوسط زنجیرهای پلی(اتیلن ترفتالات) (lnpet) و پلی(اتیلن نفتالات) (lnpen) درکوپلیمر به میزان قابل توجه ای به شرایط اختلاط وابسته است. با افزایش زمان اختلاط (lnpet) و (lnpen) کاهش و در نتیجه (rd) افزایش می-یابد. کاهش طول در زمانهای اولیه رخ می دهد و سپس تغییرات به کندی انجام می شود. سپس مدلسازی واکنش تبادل استری پلی(اتیلن ترفتالات)/ پلی(اتیلن نفتالات) در اکسترودر دوپیچه انجام و نتایج تئوری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. تغییرات میزان پیشرفت واکنش (x) و درجه بی نظمی (rd) با زمان برای نمونه های مختلف بدست آمده از مدل همخوانی خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت . در پایان به منظور شناخت ریز ساختارها و تغییرات آنها در آمیخته های پلیمری در اثر اعمال تنش، برش، و یا فرکانس زاویه ای از مطالعه رئولوژی سیستم کمک گرفته می شود. مطالعات رئولوژی نشان داد با افزایش میزان پلی اتیلن نفتالات مدول برشی ذخیره ای، مدول برشی اتلافی و ویسکوزیته مختلط به طور پیوسته افزایش می یابند. مقادیر ویسکوزیته و مدول مربوط به آلیاژها، متناسب با ترکیب درصد، ما بین مقادیر ویسکوزیته و مدول اجزاء خالص قرار گرفتند که نشان می دهد روند تغییر مدول و گرانروی آلیاژها از قانون اختلاط تبعیت می نماید. با تغییر درصد اجزا تغییرات ویسکوزیته مخلوط مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین تاثیر دما و زمان اختلاط بر ویسکوزیته کمپلکس مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده می شود که وقتی طول بلوک های زنجیره با پیشرفت واکنش ترانس استریفیکاسیون، که توسط افزایش دما و زمان اختلاط صورت می پذیرد، کاهش پیدا می کند، الاستیسیته سیستم بصورت سیستماتیک افزایش می یابد. افزایش در الاستیسیته با افزایش پیشرفت واکنش های ترانس را می توان به بهبود ناحیه بین سطحی بعلت افزایش مقدار ساختمان کوپلیمر یا کاهش طول بلوک های زنجیره منسوب کرد. و در پایان برای درک بهتر خواص ویسکوالاستیک در بازه زمانی طولانی، طیفهای آسودگی h(?) برای آلیاژهای با ترکیبات وتاریخچه حرارتی مختلف بررسی می شود.