بررسی پارامترهای فرایند قالب گیری تزریقی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی فوم های نانوکامپوزیت eva/ldpe تولید شده به روش شیمیایی با کمک پاسخ رویه سطح

دف از این تحقیق بررسی اثر پارامترهای تزریق و مقدار نانو، فوم پذیری، خواص فیزیکی و مکانیکی در فوم های نانوکامپوزیت بود. در این مطالعه فوم های نانوکامپوزیت بر پایه پلی اتیلن با چگالی کم (ldpe) و پلی اتیلن وینیل استات (eva) به روش قالب گیری در قالب گرم و با کمک عامل فوم زای شیمیایی تهیه شد. درصد eva در آمیزه 75 و درصد ldpe، phr 25 و مقادیر نانورس اضافه شده برابر 0، 3 وphr 6 بود. همچنین از آزودی کربن آمید به عنوان عامل فوم زای و دی کیومیل پراکساید به عنوان عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی استفاده شد. در این مطالعه جهت آنالیز داده ها طراحی آزمایش به روش box-behnken با استفاده از سه متغیر در سه لایه انجام گرفت، متغیرهای مورد بررسی در این آزمایش عبارتند از مقادیر 0، 3 و phr 6 از نانورس، دمای قالب در مقادیر 160، 175 و °c190 و سرعت تزریق که 30، 60 و cm/sec90 انتخاب گردید. با کمک نرم افزار minitab 9 طراحی آزمایش و به روش فوق تعداد 15 نمونه برای بررسی پارامترها انتخاب و تهیه شد. به منظور مطالعه مورفولوژی نانو کامپوزیت ها ابتدا آزمون پراش اشعه ایکس در زوایای کوچک (saxs) جهت تعیین مورفولوژی نانورس ها انجام گرفت، سپس مورفولوژی سلول ها در فوم به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون saxs نشان دهنده افزایش پراکنش ذرات نانو بعد از فرایند تزریق و فوم شدن نسبت به اختلاط اولیه می باشد. نتایج نشان داد که فوم شدن می تواند در باز شدن صفحات نانو رس از یکدیگر موثر باشد. با کمک آزمون sem تعداد سلول های فوم در نمونه ها مشاهده و اندازه گیری شد، نتایج نشان دهنده قرار گرفتن نمونه ها در رده فوم های میکروسلولار بوده و همچنین نمونه ها از یکنواختی بالایی در اندازه سلول ها برخوردار بودند. در مرحله بعد آزمون های فیزیکی و مکانیکی انجام گرفت و نتایج با کمک پاسخ رویه سطح که وابستگی هر کدام از پارامترهای اندازه گیری شده به سه متغیر نانو ذره، سرعت تزریق و دمای قالب مورد تحلیل قرار گرفت. چگالی قطعات اندازه گیری شد. نتایج حاصله بیان کننده این مطلب بود که با افزایش دمای قالب میزان چگالی فوم کاهش می یابد و همچنین آزمون تعیین درصد ژل شدن نشان داد که تاثیر سرعت تزریق و مقدار نانو ذره در این پارامتر بسیار کم است. آزمون های کشش بر روی نمونه ها انجام گرفت و نتایج با کمک پارامترهای تزریق و مقدار نانو رس تفسیر شد، وجود دو عامل متضاد اتصالات عرضی و فوم شوندگی باعث پدیدار شدن رفتارهای پیچیده ای در نمونه ها شد این دو عامل متضاد هر دو می توانند در یک جهت افزایش یا کاهش داشته باشند و باعث به وجود آمدن یک مقدار بیشینه در استحکام کششی و مدول ویژه فشاری نمونه ها گردیده است. آزمون های رئولوژیکی انجام گرفت و نتایج با مدل پالیرنی (palierne) بر روی فوم های نانوکامپوزیتی تطبیق داده شد و مدل پالیرنی تطابق خوبی را با نتایج تجربی حاصل از نمونه های حاوی فوم و فاقد آن نشان داد. در حالت های فوم شده نیز تطابق نسبتا خوبی بین مدل پالیرنی و آزمون های تجربی بدست آمد.