این پایان نامه به بررسی چسبها و درزگیرهای پلی یورتان و سنتز و دو نمونه چسب مربوط می شود. ابتدا با بیان مطالب تئوری مربوطه، انواع این چسبها، شیمی واکنشهای یورتانها، مواد اولیه و تاثیر هر یک از آنها بر ساختار شیمیایی و خواص یورتانها، درزگیرها و کلیه موضوعاتی که بر خواص چسبهای پلی یورتان موثرند، مورد مطالعه قرار می گیرند. در قسمت دوم پایان نامه، به مراحل سنتز آزمایشگاهی دو نمونه چسب یک جزئی و دو جزئی پلی یورتان، با هدف کاربرد روی شیشه و نتایج حاصل از این آزمایشات ، پرداخته می شود. چسب دوجزئی پلی یورتان شامل دو جزء a و b می باشد که درست قبل از مصرف با نسبت تعیین شده، با هم کاملا مخلوط کرده و به صورت یک لایه نازک از مخلوط چسب روی سطح شیشه، که از قبل کاملا تمیز و خشک شده است ، ایجاد می کینم و لایه دوم شیشه قرار داده می شود تا بعد از 2 الی 3 ساعت پخت کامل شود. جزء a ایزوسیانات اصلاح شده با گروه یورتان است که مقداری پرکن و روغن کرچک به آن اضافه شده است . جزء b، مواد واکنشگر با ایزوسیانات شامل پلی ال، زنجیر افزاینده، آمین و کاتالیست ، پرکن و روغن کرچک می باشد. بعد از پخت چسب ، نمونه هایی که با ابعاد مشخص تهیه شده اند از نظر استحکام برشی و کششی مورد بررسی قرار می گیرند. چسب یک جزئی که با هدف کاربرد به صورت لمینیت ، مابین دو قطعه شیشه، فرموله شده است متشکل از ایزوسیانات ، پلی ال، زنجیر افزاینده، کاتالیست و حلال است . واکنش ایزوسیانات و پلی ال توسط حرارت و کاتالیست تسریع می شود و در نهایت زنجیره فزاینده و حلال اضافه می شود. پخت چسب بعد از چند ساعت تحت فشار و حرارت انجام می شود. در قسمت آخر نیز به تجهیزات کاربرد چسبهای یک جزئی و دوجزئی، اصول و مکانسیمهای چسبندگی و در نهایت به چند مورد از آزمایشات استاندارد چسبها اشاره می شود.

فوق روان کننده ها ترکیبات نسبتا جدیدی هستند که به عنوان افزودنیهای بتن به شمار می روند. تولید و مصرف آن ها از سالهای دهه 1960 در ژاپن و آلمان آغاز شد. اولین بار نمکهای نفتالین فرم آلدئیدسولفونه در ژاپن و نمکهای ملامین فرم آلدئیدسولفونه در آلمان استفاده شده است . افزودن این مواد به بتن باعث کاهش میزان آب اختلاط، افزایش کارآئی، افزایش مقاومت ، کاهش حرارت هیدراتاسیون، تاخیر یا تسریع گیرش بتن، کاهش اثرات جداشدگی، بهبود قابلیت پمپاژ، کاهش نرخ افت کارآئی بتن و جلوگیری از اثرات زیان آوری هستند، که باعث کاهش دوام بتن می شوند.

استالدئید یک ماده مهم در صنعت می باشد. اسید استیک، انیدریداستیک، نرمال بوتانول و 2 اتیل هگزانول محصولات اصلی هسنتد که از این ماده به دست می آیند. مقادیرکمی از استالدئید در ساخت تری متیل پروپان آلدئید و پیریدین ها و امید پراستیک، کروتون آلدئید، کلرال و اسید لاستیک به کار رفته و سایر موارد استعمال عبارتند از: تهیه پاراآلدئید، عطرها و طعم دهنده ها، رنگهای آنیلین، پلاستیک ها و لاستیک سنتزی و آئینه نقره می باشد. استالدئید می تواند از اتانول، پروپان، بوتان، استیلن، اتیلن بدست آید که روش اتیلن در صنعت بسیار مهم می باشد. همانگونه که بطور مفصل بحث خواهد شد، این ماده شیمیایی از متدهای مختلفی بدست می آید. در ایالات متحده امریکا قبل از معرفی پروس ‏‎wacker-hoechest‎‏ این ترکیب از اتیل الکل تهیه می شد. در آلمان نصف کل محصول هنوز از استیلن تولید می شود و در کشور فرانسه تا سال 1957 از ئیدروکربورهای استیلن بدست می آمد. در ایتالیا نیز استالدئید اغلب از استیلن بدست می آید. در نقاط مختلف جهان استالدئید با به شرایط محلی از روش های مختلف توسط کمپانی های زیادی تولید می شود. 44% کلی تولید جهان در ایلات متحده امریکاست که تمامی واحدهای آن از پروس ‏‎wacker hoecjest‎‏ می باشد. تکزاس نیز یکی از منابع تولدی است که اسید استیک، اسید پروپیونیک، متیل اتیل کتون ‏‎(mek)‎‏ استن، متانول و فرم آلدئید از آن تولید می شود و یکی از بزرگترین تولید کننده های مشتقات استیلن در دنیاست. از بررسی واحدهای تولیدی در تمام نقاط جهان نشان داده می شود که از سال 1960 پروسس هوخست تجارتی شده و به سرعت مورد استفاده قرار گرفته است و حتی در کشورهای خیلی کوچکی نظیر مکزیک و اسپانیا مورد استفاده قرار گرفته است.

پلی یورتانها کاربردهای فراوانی در صنایع پوششی، لاستیک، الیاف، کشاورزی، پزشکی و صنایع نظامی دارند. با انتخاب مواد اولیه مختلف و کنترل شرایط پلیمریزاسیون تغییر خواص و مصارف متنوعی حاصل می شود. یکی از روشهای کنترل پلیمریزاسیون، بررسی دقیق سینتیک پلیمریزاسیون و تعیین اثر عوامل مختلف از قبیل دما، زمان، کاتالیزور و ... می باشد. در این پژوهش از دو روش طیف سنجی ‏‎ftir‎‏ و ویسکومتری برای بررسی سینتیک پیشرفت واکنش استفاده شده است واثر عوامل مختلف بر سینتیک پلیمریزاسیون مطالعه شده است. برای این کار از تغییرات مقدار جذب پیک ‏‎nco‎‏ و همچنین تغییرات ویسکوزیته با زمان در چهار دمای 30، 40، 50 و ‏‎60c‎‏ به ازای تغییرات مقدار و نوع کاتالیزور استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین مقدار برای ‏‎r‎‏ (نسبت اکی والان ‏‎nco‎‏ به اکی والان ‏‎oh‎‏) یک می باشد افزایش دما روی افزایش سرعت واکنش خصوصا در حالت ارتو محسوس بوده و به ازای 10 درجه سانتی گراد افزایش دما، سرعت دو تا سه برابر و نسبت ثابت سرعت پارا به ارتو معمولا نصف می شود. اگر غلظت کاتالیزور 10 برابر شود سرعت سه برابر خواهد شد. با تبدیل کاتالیزور فریک استیل استونات ‏‎(fe(aa)3)‎‏ به دی بوتیل تین دی لورات ‏‎(dbtdl)‎‏ در غلظت ثابت، سرعت واکنش سه برابر و زمان ژل شدن نصف می شود. انرژی فعالسازی برای ‏‎nco‎‏ موقعیت پارا در تولوئن دی ایزوسیانات کمتر از ‏‎nco‎‏ موقعیت ارتو بوده و به ترتیب برابر با 81/16 و ‏‎70/32(kj/mol)‎‏ می باشد. میزان ثابت سرعت پارا از ثابت سرعت ارتو بیشتر است و به عنوان مثال در دمای 30 درجه سانتیگراد حدود 20 برابر است که این بدلیل فعالیت بیشتر ‏‎nco‎‏ در موقعیت پارا نسبت به ارتو می باشد. میزان تبدیل در دمای 60 درجه سانتیگراد حدود 80% است و در یک زمان معین، این دما بالاترین میزان تبدیل را ایجاد می کند.

در این پروژه مطالعه ای بر روی کامپوزیتهای ساخته شده از یک رزین وینیل استر اصلاح شده با ذرات الاستومری با نام تجارتی دراکان 8084 به همراه پارچه های آرامیدی توارون ‏‎ct709‎‏ و ‏‎ct750‎‏ انجام شده است. پانل های کامپوزیتی با تعداد لایه های مختلف از پارچه های مذکور ساخته شده و توسط گلوله های کلت 9 میلیمتری مورد اصابت قرار گرفته است. میزان جذب انرژی دراین پانل ها محاسبه شده و نتایج بدست آمده با نتایج مربوط به کامپوزیتهای رزین های پلی استر ایزوفتالیک و اپوکسی 8060 به همراه پرکننده مقایسه گردیده است. برای محاسبه میزان جذب انرژی از معادله ((وود وارد)) استفاده گردیده که با توجه به عمق تقعر صفحه شاهد، انرژی جذب شده بدست می آید.

لاستیک یکی از قدیمی ترین و بادوام ترین مواد برای حفاظت سطوح فلزی در برابر مواد خورنده بوده و عملیات رابرلاینینگ نزدیک به صد سال است که برای حفاظت قطعات فلزی در برابر محیطهای خورنده استفاده میشود. در پژوهش حاضر جهت سرعت بخشدین به عملیات رابرلاینینگ، کاهش زمان پخت و امکان انجام این عملیات در محیطهای روباز یک ترکیب لاستیکی شبه ابونیتی مقاوم در برابر اسید کلریدریک 30-25 درصد وزنی و درجه حرارت 90-80 درجه سانتیگراد طراحی گردیده است. پس از بررسی های انجام شده بر روی کامپاندهای ابونیتی بر پایه ‏‎nr-sbr‎‏ و کامپاندهای بر پایه الاستومر ‏‎epdm‎‏ هر دو در شرایط آزمایش مقاوم می باشند، مشخص گردید هیچکدام از دو کامپاند امکان پخت در بخار آزاد و با سرعت پخت بالا را نداشته و همچنین بررسی خواص آلیاژهای الاستومر ‏‎epdm‎‏ با الاستومرهای غیراشباع ‏‎sbr,smr‎‏و نتایج حاصل از آزمایشات مربوطه بیانگر این امر است که آلیاژ epdm و ‏‎sbr‎‏ دارای مقاومت شیمیایی و سرعت پخت مناسب در دمای زیر 100 درجه سانتیگراد میباشد. با استفاده از این کامپاند امکان پخت قطعات در دمای کمتر از 100 درجه سانتی گراد و بدون اعمال فشار خارجی میسر شده است. کلیه مراحل عملیات رابرلاینینگ از قبیل آماده سازی سطوح فلزی، نوع چسب و پرایمر مصرفی و مناسبترین شرایط پخت قطعات با این کامپاند بررسی و بهینه سازی گردید.

آب بندی پنجره های اتومبیل که در کشورها با استفاده از الاستومرهای اتیلن پروپیلن یا بوتیل اکسترود شده انجام می گیرد در کشورهایی نظیر آمریکا و آلمان از طریق قالب گیری تزریقی واکنش پلی یورتان انجام می شود. مزایای این پنجره ها عبارتند از: خواص ایرودینامیک، شکل ظاهری زیبای آنها، کاهش قطعات و کاهش مراحل تکمیلی کار و زمان. در این پروژه از مواد پلی یروتان استفاده شده که این مواد شامل ایزوسیانات، پلی ال و زنجیره افزاینده می باشند. این مواد عبارتند از تولوئن دی ایزوسیانات ‏‎(tdi)‎‏، پلی اکسی پروپیلن گلیکول ‏‎(ppg)‎‏ با وزن مولکولی ‏‎2000 g/mol‎‏ ‏‎(gmro)‎‏، کاتالیزور ‏‎dabco‎‏ و دو نوع ماده تجاری به نامهای ‏‎iso fast‎‏ و ‏‎polyfast‎‏ در این پروژه نمونه هایی با فرمولاسیون های مختلف تهیه گردیده و خواص فیزیکی و مکانیکی همچون سختی و استحکام کششی این نمونه ها اندازه گیری و بررسی شده اند. خواص این فرمولها و مواد تجاری ‏‎isofast‎‏ و ‏‎polyfast‎‏ با استاندارد فورد موتور مقایسه شده و به نتیجه رسیده است.

استفادده از آلیاژ ‏‎nr/epdm‎‏ بمنظور دست یافتن به خواص فیزیکی عالی لاستیک طبیعی از قبیل مقاومت کششی جهندگی و خواص دینامیکی از یک طرف و مقاومت در برابر عوامل جوی و مقاومت حرارتی عالی ‏‎epdm‎‏ از طرف دیگر از چند دهه گذشته مورد توجه خاص قرار گرفته استو در رابطه با آلیاژهای الاستومری می توان دو شرط اصلی برای آلیاژپذیری آنها بیان کرد: 1-سازگاری از نظر ماهیت شیمیایی 2-هم پخت بودن دو الاستومر سازگاری دو الاستومر از نظر ماهیت شیمیایی را می توان با پارامتر حلالیت مشخص نمود. بنحوی که هر چه قدر پارامتر حلالیت دو الاستومر به هم نزدیک باشد، آن دو آسانتر با یکدیگر آلیاژ خواهند شد، بعنوان مثال الاستیک طبیعی با پارامتر حلالیت ‏‎mpa 1/2‎‏ 16/7 به راحتی میتواند با الاستومر ‏‎ٍsbr‎‏ دارای پارامتر حلالیت 18 تا 17 و لاستیک طبیعی دارای پارامتر حلالیت ‏‎16/7 mpa 1/2‎‏ می باشد، این دو الاستومر سازگار بوده و به راحتی با یکدیگر آلیاژ می شوند. در رابطه با هم پخت بودن دو الاستور (مخصوصا در پخت گوگردی) میزان پیوندهای غیر اشباع عامل تعیین کننده می باشد. از آنجایی که مقدار پیوندهای غیر اشباع در لاستیک ‏‎epdm‎‏ نسبت به لاستیک طبیعی خیلی کم می باشد، در هنگام پخت باعث ایجاد توابع نامناسب پیوندهای عرضی در آلیاژ می شود که در نهایت باعث افت خواص فیزیکی مکانیکی می گردد. روشهای مختلفی برای هم پخت کردن این آلیاژ ارائه شده که می توان آنها را به سه دسته تقسیم نمود: 1- افزایش سرعت پخت کائوچوی ‏‎epdm‎‏ 2- اصلاح ‏‎epdm‎‏ به منظور فعالیت بیشتر آن با مواد پخت 3- استفاده از مواد پختی که فعالیت ‏‎ُepdm‎‏ را افزایش می دهد. در این پروژه ضمن انتخاب نمونه ای از ‏‎epdm‎‏ که دارای بالاترین سرعت پخت می باشد، ابتدا توسط یک شتاب دهنده سولفور دهنده ‏‎epdm‎‏ اصلاح گردید و سپس ‏‎ُُepdm‎‏ اصلاح شده با لاستیک طبیعی در شرایط متفاوت آلیاژ شده و تاثیر آن بر روی خواص فیزیکی مکانیکی بررسی گردید. هدف اصلی انجام این پروژه، کاربرد این آلیاژ در ساخت سایدوال تایر، نوارهای درزبند و قطعات رنگی می باشد. از آنجائی که این پروژه با همکاری شرکت کائوچوک ملی انجام پذیرفت و این شرکت یکی از تولید کنندگان نوارهای درزبند می باشد، لذا در ادامه پروژه، کاربرد این آلیاژ در تهیه نوارهای درزبند، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت.