نام پژوهشگر: اسماعیل قاسمی
منا فیروزه سعید کاظمی نجفی
در این تحقیق خواص فیزیکی و مکانیکی مواد مرکب چوب_ پلاستیک حاصل از مخلوط پلی اتیلن و پلی پروپیلن به همراه آرد چوب مورد بررسی قرار گرفت و به منظور ایجاد امتزاج پذیری و سازگاری بین دو فاز پلیمر از دو نوع سازگارکننده sebs (styrene-ethylene butylene-styrene) وepdm (ethylene-propylene diene monomer) استفاده شد. اختلاط بوسیله مخلوط کن داخلی haake مدل hib sistem90انجام شد و نمونه های چوب پلاستیک توسط دستگاه قالبگیری تزریقی مدل mpc-40 ساخته شدند. خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های آزمونی چوب پلاستیک از جمله جذب آب و واکشیدگی ضخامت کوتاه مدت و طولانی مدت، مدول الاستیسیته خمشی، مقاومت خمشی، مقاومت کششی، مقاومت به ضربه بدون فاق و فاقدار اندازه گیری شد. از طراحی آزمایش به روش تاگوچی برای دستیابی به خواص فیزیکی و مکانیکی بهینه استفاده شد. همچنین حضور چهار عامل درصد ترکیب پلیمرها، میزان سازگارکنندهmapp ، میزان سازگارکننده بین پلیمرها و نوع سازگارکننده پلیمری هر کدام در حداکثر 3 سطح تغییرات مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از دو روش mean و s/n ترکیب بهینه عوامل انتخابی و ترتیب اثرگذاری هر عامل بر خاصیت مورد نظر بدست آمد. سطوح بهینه عوامل در ساخت مواد مرکب چوب پلاستیک شامل 80 درصد پلی اتیلن و 20 درصد پلی پروپیلن، مقادیر 4 درصد سازگارکننده mapp و 2 درصد سازگارکننده بین پلیمرها از نوع epdmاست.
محمد نیک اجداد اسماعیل قاسمی
این تحقیق با هدف بررسی اثر مقدار ذرات نانو کربن لوله ای شکل ، عامل سازگار کننده و دمای اختلاط بر خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و ریخت شناسی چندسازه هیبریدی پلی وینیل کلراید – آرد چوب و نانو کربن لوله ای شکل انجام شد. برای این منظور پلی وینیل کلراید و آرد چوب با مقدار ثابت 60 و 40 phc و نانو کربن لوله ای شکل (درسه سطح 0 و 2 و 4 phc ) و سازگارکننده کیتوزان (درسه سطح 0 و 2 و 4 phc ) در یک مخلوط کن داخلی با دمای اختلاط در سه سطح 160 ، 170 و 180 درجه سانتی گراد در مدت زمان 6 دقیقه با یکدیگر مخلوط و نمونه های آزمونی استاندارد با استفاده از روش قالب گیری فشاری ساخته شدند. سپس خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی اندازه گیری شدند. همچنین به منظور بررسی ساختار و نحوه عملکرد ذرات نانو کربن لوله ای شکل ریخت شناسی نانو چندسازه حاصله به وسیله میکروسکوپ الکترونی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. در این پروژه به منظور کاهش تعداد نمونه گیری ها، کاهش تعداد آزمایشات و بدست آوردن روابط کمی بین خواص مورد نظر و همچنین برای ایجاد مدل سازی برای خواص مورد نظر، از روش طراحی آزمایش با الگوی box–behnken و روش rsm با استفاده از نرم افزار minitab14 برای تجزیه و تحلیل نتایج استفاده شد. نتایج نشان داد که در دما و مقدار سازگارکننده ثابت با افزایش مقدار نانو از 0 به 4 (phc) مقاومت کششی به میزان 20 درصد و مدول کششی به میزان 13 درصد و مقاومت خمشی 16 درصد و مدول خمشی 16 درصد افزایش یافته و تغییر طول تا پارگی به میزان 18 درصد کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش مقدار سازگارکننده در دمای اختلاط و مقدار نانو ثابت، مقاومت کششی، مدول کششی، مقاومت خمشی و مدول خمشی افزایش یافته و مقدار تغییر طول تا پارگی کاهش می یابد. نتایج تصاویر sem بدست آمده نشان داد که با افزایش دمای اختلاط نانو کربن لوله ای شکل توزیع همگن تری در ماده زمینه پلی وینیل کلراید دارد.
اسماعیل قاسمی نادر فتحیان پور
از آنجا که اکثر ذخایر مس ایران از نوع پورفیری می باشند اکتشاف بهینه کانسارهای پورفیری در ایران اهمیت بالایی دارد. در اکتشاف این تیپ کانسارها برداشت های ژئوفیزیکی و زمین شناسی اطلاعات مفیدی جهت تعیین محل کانی سازی، جدایش زون پر عیار از زمینه و تعیین مکان گمانه های اکتشافی در اختیار محققان قرارمی دهند. اما تحلیل و تفسیر این داده های خام به دلیل پیچیدگی های بسیار،کاری مشکل است. بنابر این به کارگیری آنالیزهای آماری چند متغیره و روش های کلاس بندی نظارتی می تواند ریسک تصمیم گیری ها را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش دهد. به این منظور در این پایان نامه جهت جدایش زون های پر عیار از زون کم عیار (باطله) در کانسار های مس پورفیری به کمک داده های ژئوفیزیکی شامل پلاریزاسیون القایی،مقاومت ویژه و مغناطیس سنجی و نیز داده های زمین شناسی شامل سنگ شناسی و آلتراسیون، سه روش کلاس بندی نظارتی ماشین بردار پشتیبان (svm)،آنالیز تمایز خطی (lda) و آنالیز تمایز غیر خطی (qda) به کار گرفته شده اند. در این پایان نامه اطلاعات و داده هایدو کانسار مس پورفیری علی آباد و دره زرشک مورد آنالیز قرار گرفته اند و برای هر کانسار کلاس بندی به هر سه روش فوق انجام گرفته است که در کانسار علی آباد روش svm با صحت برابر با 80 درصد در مقایسه با روش qda با صحت 69 درصد و lda با صحت 67 درصد عملکرد بهتری را در کلاس بندی داده ها ارائه نموده است. در کانسار دره زرشک نیز روش svm با صحت 90 درصد در مقایسه با روش qda با صحت 81 درصد و lda با صحت 82 درصد در کلاس بندی داده ها موفق تر عمل نموده است.
حمید یزدانی اسماعیل قاسمی
هدف از انجام این پروژه بررسی خواص فیزیکی- مکانیکی و ریز ساختار آمیزه nr/sbr واولکانیده می باشد. در این مطالعه، آمیزه nr/sbr با استفاده از یک اکسترودر دو مارپیچه همسوگرد، واولکانیده شده و اثر پارامترهای فرایندی شامل دمای سیلندر(190-c°230)، میزان دی زایلن دی سولفاید به عنوان عامل واولکانش(0-wt%10) و آرایش های مختلف مارپیچ(زوایای دیسک های اجزاء آسیاب ساز 45، 60 و 90 درجه) بر روی فرایند واولکانش آمیزه nr/sbr، با استفاده از روش رویه پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. میزان نیروی برشی حاصل از آرایش مارپیچ که به تبع بر میزان واولکانش تاثیر گذار است وابسته به زمان اقامت نمونه-ها در اکسترودر می باشد. زمان اقامت در آرایش های مختلف مارپیچ اندازه گیری و محاسبه گردید و بیشترین زمان اقامت مربوط به اجزاء آسیاب ساز با زاویه90 درجه بوده است که بیشترین میزان نیروی برشی را هم در این حالت خواهیم داشت. خواص نمونه های واولکانیده(میزان تورم، درصد واولکانش، کسر وزنی سل و گرانروی مونی) و خواص نمونه های مجدد پخت شده(ماکزیمم گشتاور پخت، استحکام کششی، درصد ازدیاد طول در نقطه شکست، سختی، درصد مانایی فشار، جهندگی، سایش و چگالی اتصالات عرضی) به عنوان پاسخها در نظر گرفته شده اند. با استفاده از تحلیل آماری نتایج آزمون، مدل های تجربی برای میزان کسر وزنی سل، سختی، استحکام کششی، جهندگی، سایش، ازدیاد طول در نقطه پارگی و مانایی فشار به دست آمد که در دور مارپیچ rpm30 از صحت خوبی برخوردار بودند. بیشترین تغییرات درصد واولکانش در دماهای پایین بوده است. سختی نمونه ها وابسته به چگالی اتصالات عرضی می باشد. با افزایش دما مانایی فشار و سایش روندی افزایشی و جهندگی روندکاهشی دارا می باشد. استحکام پارگی با افزایش دما، کاهش و با افزایش میزان برش با تغییر آرایش مارپیچ افزایش می یابد. نمونه های واولکانیده مجدد پخت شده در مقایسه با آمیزه اصلی خواص مطلوبی را از خود نشان دادند. در بررسی ریزساختار نمونه های واولکانش شده از آزمون های nmr و ftir استفاده شده است. ترکیب درصد ریز ساختار نمونه ها با بررسی طیف ها و نتایج بدست آمده از این آزمون ها تعیین شد. در این بخش مطالعاتی بر روی روند تغییرات ریز ساختار بوتادی ان بخش sbr به دلیل وجود باندهای وینیلی انجام شده است .تغییرات درصد مولی ایزومرهای سیس، ترانس و1و2 وینیل و تغییرات درصد وزنی استایرین، بوتادی ان، nr و sbr نمونه های واولکانش شده مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش میزان برش و زمان اقامت، شدت پیک های nmr و ftir مرتبط با باندهای دوگانه بوتادی ان کاهش می یابد. برش های بالا و دماهای پایین تر فرایند واولکانش باعث شکست بیشتر اتصالات عرضی، افزایش میزان کسر وزنی سل، کاهش گرانروی مونی، افزایش نسبت و در نمونه ها می شود. دمای بالا باعث تبدیل درصدی از ساختار ترانس به سیس می شود. نمونه های که دارای کمترین نسبت هستند دارای بالاترین شاخص تورم و درصد واولکانش، کمترین میزان چگالی اتصالات عرضی، درصد بالای باندهای وینیلی و بیشترین استحکام کششی را دارا هستند. نمونه های واولکانش شده که نسبت بالای برخوردارند در پخت مجدد، میزان درصد اتصالات عرضی بالاتری را نشان خواهند داد.
اسماعیل شریف زاده محمد کرابی
در این پروژه مدول نانوکامپوزیتهای پلیمری بر پایه پلی آمید و پلی الفین الاستومر با فرض عدم تجمع ذرات تقویت کننده، مدلسازی شده است. درمدل ارائه شده ساختارهای هندسی متفاوت نانو تقویت کننده ( لایه ای ، کروی و استوانه ای) ، ناحیه سطح مشترک و جهت گیری تصادفی نانو تقویت کننده ها به عنوان عوامل موثر در خواص نهایی نانو کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه پیش بینی مدول نانوکامپوزیتها با فرض واقع شدن ذرات نانوتقویت کننده در یکی از فازهای پلیمری (بر مبنای ضریب خیس شوندگی) می باشد. بر این اساس مدل نهایی در سه مرحله مورد بررسی قرار گرفت مرحله اول با فرض عدم حضور ذرات نانو تقویت کننده در محیط تعریف شده که متعاقباً سیستم را به یک آلیاژ ساده دو جزئی پلیمری تبدیل می نماید. در این مرحله سیستم مخلوط پلیمری بر مبنای آستانه اتصال اجزاء، به دو بخش قطره- ماتریس وهم پیوسته تقسیم می گردد. پیش از رسیدن کسر حجمی فاز پراکنده به آستانه اتصال، سیستم فقط شامل مورفولوژی قطره ماتریس بوده که رفته رفته با بیشتر شدن کسر حجمی و بهم پیوستن قطرات فاز مذکور جزء پیوسته نیز در سیستم نمایان می شود. در نقطه وارونگی فازی جابه جایی فازهای بدلیل افزایش کسر حجمی فاز پراکنده اتفاق می افتد، و سیستم در این نقطه به صورت کاملاً پیوسته خواهد بود. پس از نقطه جابه جایی فازی، فاز پیوسته جای خود را به فاز پراکنده داده و بنابراین تمام تغییرات مورفولوژیکی توصیف شده، با فرض جابه جایی فازها دوباره اتفاق می افتد. مدل ارائه شده در این بخش با اعمال ضریب سازگار کنندهf(d) بر مقادیر پیش بینی شده مدول (توسط مدلهای مربوط به هر کدام از ازجزاء قطره- ماتریس و هم پیوسته) مدول نهایی مخلوط پلیمری محاسبه می شود. مرحله دوم، بر مبنای پیش بینی مدول نانو کامپوزیتهای پلیمری با فرض عدم تجمع این ذرات و همچنین تک جزئی بودن ماتریس پلیمری شکل گرفت. در این مرحله شکل هندسی نانو تقویت کننده ها ، جهت گیری تصادفی و همچنین حضور ناحیه بین سطحی ( میان ذرات نانو تقویت کننده و ماتریس پلیمری) به عنوان پارامترهای بسیار مهم تعریف و به صورت مقادیر محاسباتی وارد مدلسازی شدند. غالبا ً از معادلات و قوانین حاکم بر کامپوزیت های الیاف پیوسته به عنوان مبنای محاسباتی، برای توصیف چارچوب مدل مذکور استفاده شد. این مدل از سه قسمت تشکیل می شود، که هر کدام بر شکل هندسی خاصی از ذرات نانو تقویت کننده دلالت می کند ( صفحه ای، استوانه ای و کروی). اساس و روند محاسباتی هر سه مدل بر مبنای پیش فرض های یکسان بوده، با این تفاوت که افزایش پیچیدگی هندسی نانوتقویت کننده ها ، بالطبع پیچیدگی محاسباتی را نیز به دنبال دارد. مرحله سوم ، شامل ادغام مدل های تعیین شده مرحله اول و دوم می باشد. در این مرحله با توجه به فرض قرار گرفتن ذرات نانوتقویت کننده در یکی از فازها، می توان آن فاز را به عنوان یک نانوکامپوزیت ( با ماتریس تک جزئی در نظر گرفت) و در نهایت کل سیستم را به صورت یک مخلوط پلیمری فرض کرد. چسبندگی کامل فازها، استحکام بالای سطح مشترک ( بین نانوتقویت کننده ها و همچنین بین دو فاز پلیمری)، توزیع مناسب، امتزاج ناپذیری دو فاز پلیمری در یکدیگر و ... را می توان از فرض های حاکم بر این مدل نام برد. در هر کدام از مراحل آزمون های تنش- کرنش برای تعیین مدول به منظور بررسی دقت و کارایی مدل های انجام و همچنین از داده های گزارش شده در منابع علمی دیگر نیز برای افزایش سطح اطمینان از صحت فرضیات و کارایی مناسب مدل های استفاده شد.
سعید مرتضوی عبدالرسول ارومیه ای
در این مطالعه، آمیزه های پلی اتیلن با چگالی کم (ldpe) و نشاسته ی گرمانرم (tps) در حضور سازگارکننده ی واکنشی پلی اتیلن گرافت شده با انیدرید مالئیک (ldpe-g-ma) و همچنین نانوکامپوزیت های سه جزئی آنها با اضافه کردن نانوذرات اصلاح شده ی closite 30b در ترکیب درصدهای متفاوتی از نانوذرات و tps با فرایند اختلاط واکنشی تهیه شد. سپس برای بررسی ریز ساختار نمونه ها، خصوصا نانوکامپوزیت ها، آزمون ها ی مختلفی مانند تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (sem ) ، عبوری (tem ) ، نیروی اتمی (afm )، طیف پراش اشعه ی ایکس در زاویه ی پایین ( saxs ) و استخراج به کمک حلال انجام شد. در ادامه خواص مختلف نمونه ها مانند خواص کششی، خواص دینامیکی- مکانیکی-حرارتی و خواص رئولوژیکی تعیین شد. در نهایت نیز زیست تخریب پذیری نمونه ها توسط آزمون ها ی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. هدف اصلی از انجام این پژوهش یافتن ارتباط بین ریز ساختار نمونه ها و خواص مکانیکی، ویسکوالاستیک و زیست تخریب پذیری آمیزه ها و نانوکامپوزیت ها است. نتایج آزمون های شناسایی اولیه نشان داد که نانوذرات عمدتا در فاز tps و قسمتی از آنها هم در سطح مشترک بین دو فاز قرار می گیرند. محاسبات براساس کشش بین سطحی و ضریب خیس شوندگی نیز این نتایج را تایید می کند. تصاویر sem نشان می داد که در غلظت های کم tps مورفولوژی آمیزه ها به صورت قطره - ماتریس است و این روند تا غلظت های بالا نیز حفظ می شود. اما در ترکیب درصد wt% 75 از tps مورفولوژی به هم پیوسته شکل می گیرد که نشاندهنده ی نزدیک شدن به نقطه ی وارونگی فازی است. آزمون استخراج حلال نیز نشان داد که افزودن نانوذرات باعث افزایش محسوس پیوستگی tps می شود که این می تواند نشاندهنده ی افزایش سازگاری بین دو فاز به خاطر حضور نانوذرات باشد. همچنین نتایج مربوط به خواص کششی نشان داد که آمیزه ی پلی اتیلن و نشاسته ی گرمانرم حتی در غلظت های بالای tps نیز قادر است خواص مکانیکی مناسبی از خود نشان بدهد. در عین حال اضافه کردن نانوذرات نیز باعث افزایش استحکام نمونه ها می شود و در عین حال انعطاف آنها را نیز تا حدود زیادی حفظ می کند . آزمون ها ی دینامیکی نیز افزایش مدول و دمای آسودگی فاز غنی از نشاسته را برای نانوکامپوزیت ها نشان می دهد. همچنین حضور نانوذرات باعث نزدیکتر شدن دماهای آسودگی دو فاز به یکدیگر می شود که نشاندهنده ی افزایش سازگاری بین دو فاز به خاطر قرار گرفتن گروهی از نانوذرات در سطح مشترک است. خواص رئولوژیکی نمونه ها نیز افزایش شدید الاستیسیته ی مذاب نمونه ها به خاطر به وجود آمدن شبکه ای از قطرات tps در اثر حضور سازگارکننده ی واکنشی است. آزمون ها ی زیست تخریب پذیری نشان دهنده ی افزایش قابل توجه زیست تخریب پذیری با افزایش غلظت tps و بهبود محسوس آن در اثر حضور نانوذرات است. آزمون های جذب آب نشان داد که در نزدیکی نقطه ی وارونگی فازی، تراوایی و جذب آب به شدت افزایش می یابد و حضور نانوذرات می تواند به صورت محسوسی جذب آب را کاهش دهد. در تمامی موارد سعی شد تا بر مبنای ریزساختار نمونه ها نتایج بدست آمده از آزمایشات مورد مطالعه و بررسی قرار بگیرد و نتایج تا حد امکان با استفاده از مدل های مختلف پیش بینی شود. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل های مناسب می توان خواص متفاوت نانوکامپوزیت ها را با دقت نسبتا خوبی پیش بینی کرد.
احمد حسنی سعید کاظمی نجفی
در این تحقیق خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک حاصل از ترکیب های مختلف پلاستیک بازیافتی به همراه آرد چوب مورد بررسی قرار گرفت. نسبت پلاستیک های بازیافتی بر طبق نسبت پلاستیک ها در زباله های جامد شهری تهران انتخاب شد. برای این منظور چندسازه چوب پلاستیک با ماتریس یک نوع پلاستیک بازیافتی(high density polyethylene)، مخلوط دو hdpe/ low density polyethylene)، مخلوط سه (hdpe/ ldpe/ polypropylene) و چهار نوع پلاستیک بازیافتی (hdpe/ldpe/pp/polyvinyl coloride) ساخته شد. به منظور امتزاج پذیری بین فازهای پلیمری از سازگارکننده epdm (ethylene-propylene diene monomer) استفاده شد. اختلاط توسط اکسترودر دومارپیچ کولین انجام شد و نمونه های چوب پلاستیک توسط دستگاه قالب گیری تزریقی m-40 ساخته شدند. خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های آزمونی چوب پلاستیک از جمله جذب آب، واکشیدگی ضخامت بلندمدت، مدول الاستیسیته خمشی، مقاومت خمشی، مدول کششی، مقاومت کششی، طول شکست و مقاومت به ضربه فاق دار اندازه گیری شد. خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه های ساخته شده از پلاستیک بازیافتی با چندسازه ساخته شده از hdpe بکر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که چندسازه های چوب پلاستیک ساخته شده از پلاستیک بازیافتی(همه ترکیب ها) ویژگی های فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به چندسازه ساخته شده از hdpe بکر دارد. سازگارکننده الاستومری epdm باعث افزایش مقاومت به ضربه و به ویژه ازدیاد طول تا پارگی چندسازه های ساخته شده از مخلوط دو ، سه و چهار نوع پلاستیک بازیافتی شد. همچنین این سازگارکننده باعث کاهش واکشیدگی ضخامت (به ویژه برای چندسازه ساخته شده از مخلوط pp/ ldpe /hdpe/ ) و مدول کششی چندسازه های ساخته شده از مخلوط پلاستیک های بازیافتی شد.
ابوطالب فروغ فرد اسماعیل
پلی پروپیلن ماده ای سبک و ارزان می باشد که ضعف خواص مکانیکی باعث محدودیت استفاده از آن شده است. هدف از این تحقیق بهبود خواص مکانیکی پلی پروپیلن بود. تأثیر حضور همزمان پلی اتیلن خطی چگالی پایین و نانوذرات خاک رس و تغییرات درصد وزنی آنها بر روی خواص مکانیکی پلی پروپیلن بررسی گردید. به منظور پراکندگی بهتر نانوذرات خاک رس در ماتریس پلی پروپیلن، از pp-g-ma استفاده شد؛ همچنین از سازگارکننده sbs به منظور افزایش سازگاری پلی اتیلن خطی چگالی پایین با ماتریس پلی پروپیلن استفاده شد. تمامی ترکیب ها و حتی حالت های خالص مواد در یک اکسترودر دوپیچه همسوگرد مخلوط شدند و سپس به کمک دستگاه قالب ریزی تزریقی به صورت میله های کشش و ضربه استاندارد درآمدند. خواص مکانیکی از قبیل استحکام ضربه آیزود شیاردار، مدول یانگ، ازدیاد طول در شکست، تنش تسلیم و استحکام کششی تمامی حالت های خالص مواد و همچنین ترکیب های آنها به صورت تجربی بررسی گردیدند. روش طراحی مخلوط و نرم افزار minitab16 به منظور طراحی آزمایش ها و تحلیل آماری و بهینه سازی خواص مکانیکی ترکیب ها استفاده شد و ترکیب با هردوی استحکام ضربه و مدول یانگ ماگزیمم با این شیوه تعیین گردید. مدل های آماری و معادلات رگرسیون ارائه شده توسط روش طراحی مخلوط انطباق خوبی با داده های آزمایشگاهی داشت و به خوبی روند تغییرات خواص مکانیکی ترکیب ها را نشان داده اند. ساختارشناسی ترکیب ها به کمک میکروسکوپ fesem انجام شد. تصاویر fesem پراکندگی مناسب نانوذرات خاک رس را در پلی پروپیلن تأیید می کرد. همچنین سازگارکننده pp-g-ma تأثیر مطلوبی بر پراکندگی بهتر نانوذرات خاک رس در ماتریس پلی پروپیلن داشت. نانو ذرات خاک رس باعث بهبود استحکام کششی و پلی اتیلن خطی چگالی پایین باعث بهبود استحکام ضربه ای نانو کامپوزیت حاصل شد. به طوریکه نانو کامپوزیت سه تایی حاصل دارای استحکام کششی و ضربه ای بهینه است.
راضی صحراییان مسعود اسفنده
هدف از انجام این تحقیق تهیه نانوکامپوزیت های بر پایه ldpe/perlite و بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و رئولوژیکی آن هاست. نانوذرات پرلیت بوسیله آسیاب گلوله ای تهیه و اندازه ذرات آن ها توسط دستگاه lls تعیین گردید. سپس توسط ترکیب سیلانی pmhs سطح آن ها اصلاح گردید. اصلاح سطح ذرات توسط ftir و tga به صورت کمی و همچنین از طریق مشاهده رفتار و پایداری سوسپانسیون آن ها در آب به صورت کیفی بررسی شد. نانوکامپوزیت ها در درصدهای وزنی مختلف از نانوذرات پرلیت و به روش اختلاط مذاب تهیه و خواص فیزیکی، مکانیکی و رئولوژیکی آن ها بررسی گردید. تصاویر sem بیانگر پخش بهتر نانوذرات اصلاح شده در ldpe بود. برای هر دو حالت نانوپرلیت اصلاح شده و اصلاح نشده، استحکام کششی نانوکامپوزیت ها، با افزایش درصد نانوذرات، افزایش نشان داد که البته مقادیر افزایش برای نانوپرلیت اصلاح شده بیشتر بود به نحوی که آمیزه حاوی 9% نانوپرلیت اصلاح شده، افزایش 52% از خود نشان داد. این مقدار برای آمیزه اصلاح نشده، 37% بود. با روندی مشابه، در حضور نانوپرلیت، مدول نانوکامپوزیت ها افزایش و ازدیاد طول در نقطه شکست آن ها کاهش یافت. نتایج استحکام و مدول خمشی نیز همین روند را نشان داد. استحکام ضربه نانوکامپوزیت ها با حضور نانوذرات کاهش یافت و این کاهش برای نانوپرلیت اصلاح شده مشهودتر بود. با افزایش درصد نانوپرلیت ( اصلاح شده و نشده) مقدار گرانروی مختلط آمیزه مذاب افزایش نشان داد. همچنین با افزایش فرکانس، گرانروی مختلط در همه نمونه ها روندی کاهشی داشت. علاوه بر این مشاهده شد که در مقایسه با پلیمر خالص، شروع افت در گرانروی با بالا رفتن درصد نانوذره به فرکانس های پایین تر منتقل شده است. آزمون dmta، مدول ذخیره نانوکامپوزیت حاوی پرلیت اصلاح شده را بیشتر از آمیزه مشابه اصلاح نشده و هردو بیشتر از پلیمر خالص نشان داد. همچنین دمای انتقال شیشه ای، نانوکامپوزیت های حاوی نانوپرلیت اصلاح نشده و اصلاح شده، کمی افزایش نشان داد. دمای تخریب حرارتی با افزایش درصد نانوذرات افزایش یافت بگونه ای که دمای تخریب برای نانوکامپوزیت های حاوی 2% و 9% وزنی نانوپرلیت اصلاح نشده به ترتیب 3 و oc14 افزایش نشان داد. نتایج حاصل از آزمون نفوذپذیری گاز اکسیژن برای فیلم پلیمر خالص و فیلم های نانوکامپوزیتی نشان داد که با افزایش نانوذرات پرلیت نفوذ پذیری فیلم کاهش می یابد، به نحوی که با افزایش 2% و 9% وزنی نانوپرلیت اصلاح نشده، نفوذ پذیری به ترتیب به میزان 42% و 77% کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که فیلم های نانوکامپوزیتی حاوی ذرات اصلاح شده، نفوذ پذیری کمتری نسبت به نمونه اصلاح نشده دارند. آزمون سقوط آزاد وزنه نشان داد که هم در مورد فیلم های حاوی نانوپرلیت اصلاح شده و هم اصلاح نشده، افزایش میزان نانوپرلیت تا حدودی باعث بالا رفتن مقاومت فیلم در برابر سقوط وزنه می شود. اما تفاوت بین نمونه های اصلاح نشده و اصلاح شده نیز قابل ملاحظه بود. برای تمامی نمونه ها و در هر دو جهت ماشین (md) و عمود بر آن (td)، افزودن نانوذرات پرلیت، مقاومت فیلم نانوکامپوزیتی را در برابر پارگی افزایش داد. آزمون afm نشان داد زبری سطح فیلم های نانوکامپوزیت با افزایش نانوپرلیت افزایش می یابد. در فیلم های حاوی نانوذرات اصلاح شده، پخش نانو پرلیت بهبود یافته، زبری افزایش کمتری نشان داد. در نهایت فیلم های نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات پرلیت اصلاح نشده و اصلاح شده برای ارزیابی عملکرد آن ها برای نگهداری موز در شرایط محیطی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در تمامی نمونه ها با افزایش درصد نانوذرات پرلیت تغییر رنگ موزها نسبت به فیلم پلیمر خالص با سرعت کمتری اتفاق می افتد به عبارت دیگر فیلم های نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات پرلیت باعث افزایش عمر نگهداری موز در مدت بسته بندی می شود.
افروز سیدشالچی محمد کرابی
دراین تحقیق فوم نانوکامپوزیتی پلی اتیلن کم چگال (ldpe) شبکه ای شده توسط روش سیلانی تهیه شد. نانوذرات توسط دو عامل سیلانی وینیل تری اتوکسی سیلان (vtes) و آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (aps) اصلاح شدند. طراحی آزمایشات بر پایه ی روش تاگوچی انجام پذیرفت و تأثیر مقدار سیلان، مقدار خاک رس، نوع خاک رس و مقدار عامل فوم زا (adc) مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیز واریانس anova برای تحلیل پاسخ ها و بررسی تاثیر عوامل و سطوح مختلف بر خواص فوم ها استفاده شد. برای این منظور سه سطح متفاوت از مقدار سیلان (phr2، 4 و 6)، مقدار خاک رس(phr0، 2 و 4)، نوع خاک رس (na-mmt, vtes-mmt ,na-mmt) و مقدار عامل فوم زا (phr 4، 6 و8) انتخاب گردید. آمیزه ها بر اساس جدول آرایه ی متعامد l9 با مقادیر ثابت phr 25/0 شروع کننده پراکسیدی (dcp) و phr 1 استئارات کلسیم درون مخلوط کن داخلی با هم مخلوط شدند. سپس نانو کامپوزیت های به دست آمده توسط قالب گیری فشاری به روش (پیمانه ای) تک مرحله ای تبدیل به فوم شدند. در انتها پخت رطوبتی فوم های تهیه شده در آب داغ صورت پذیرفت. به منظور تصدیق واکنش اصلاح خاک رس توسط دو عامل سیلانی، تهیه پلی اتیلن گرافت شده و شبکه ای شده، بررسی فوم-پذیری، خواص مکانیکی، فیزیکی و رئولوژیکی فوم های نانوکامپوزیتی آزمایش های مختلف انجام شد. ابتدا خواص خاک رس های خالص و اصلاح شده توسط آزمون های طیف سنجی مادون قرمز (ftir) و پراش اشعه ی ایکس (xrd)و آنالیز وزن سنجی گرمایی (tga) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون ftir حضور ترکیبات آلی را تصدیق کردند. آزمون xrd نشان داد که فاصله ی بین صفحات خاک رس بعد از اصلاح بیشتر می شود. آزمون tga نشان داد که عوامل سیلانی به صورت ایجاد بر هم کنش های فیزیکی و نیز شیمیایی به سطوح خاک رس متصل شده اند.آزمون های ftir و بررسی نمودار گشتاور مخلوط کن داخلی انجام واکنش پیوندزنی سیلان بر روی پلی اتیلن را نشان دادند. همچنین، آزمون درصد ژل نشان داد که در اثر پخت در آب داغ، شبکه ای شدن به صورت موثر انجام می شود. آزمون های xrd، و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی مورفولوژی نانو کامپوزیت و ریخت شناسی فوم نانو کامپوزیت انجام شد. نتایج آزمون xrd نانو کامپوزیت ها نشان داد که افزایش دمای اختلاط از?c 110 به ?c 180 و انجام واکنش پیوندزنی منجر به پخش بهتر نانورس در ماتریس شد. از سویی دیگر بعد از فوم شدن به دلیل تجزیه ی حرارتی عوامل فعال سطحی کاهش فاصله ی بین صفحات مشاهده شد. نتایج آزمون sem نشان داد که اندازه و چگالی سلول، به عنوان مهمترین عوامل تعیین کننده ی مورفولوژی فوم، وابسته به مقدار سیلان، مقدار نانو رس و نوع خاک رس است. در ادامه ی تحقیق، خواص مکانیکی شامل خواص فشاری، مانایی و خزش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهمترین عامل ثاثیرگذار بر منحنی تنش-کرنش فشاری و مدول فشاری ، میزان سیلان است. از طرفی رفتار خزش و مانایی فشاری به شدت از درصد ژل و اندازه ی سلولی تاثیر می پذیرد. در انتها رئولوژی نانو کامپوزیت ها به عنوان مهم ترین آزمون برای تعیین قابلیت فوم شدن بر روی نمونه ها انجام شد. آزمون های رئولوژیکی شامل جاروی بسامد بود. نتایج آزمون جاروی بسامد بر روی نمونه ها نشان داد که مدول ذخیره ای، ویسکوزیته مرکب با افزودن مقدار سیلان و افزودن خاک رس افزایش می یابند.
علی عباس زاده فرهید فرهمندقوی
سنتز پلیمرهای سوپرامولکولی و بررسی رفتار آمیزه های آن ها در این پروژه گزارش شده است. پلی کاپرولاکتون دی ال (pcl(oh) 2 ) و پلی تتراهیدروفوران دی ال (pthf(oh) 2 ) با گروه های برقرار کننده پیوند هیدروژنی چهارگانه یوریدوپریمیدینون (upy)عامل دار شدند و سپس به روش حلالی، آمیزه هایی با نسبت های 3:1، 1:1 و 1:3 از آن ها تهیه شد. رفتار حرارتی و خواص مکانیکی آمیزه ها با استفاده از تکنیک های گرماسنجی روبشی گرمایی و آزمون خواص مکانیکی در مد کشش، بررسی و با خواص هوموپلیمرهای سازنده آن ها مقایسه و مشخص شد دمای عبور شیشه ای آمیز ها به دمایی بین دمای عبور شیشه ای ثبت شده برای هریک از دو پلیمر سوپرامولکولی خالص منتقل می شود. همچنین ثابت شد در اثر آمیزه-سازی، استحکام کششی pthf(upy)2 تا بیش از 2 برابر مقدار اولیه افزایش می یابد. ساختار فازی آمیزه ها با استفاده از آزمون afm مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد عامل دار کردن اجزای آمیزه با گروه های upy سبب بهبود قابل ملاحظه سازگاری فازی در آمیزه ها می شود. به منظور فهم بهتر ساختار این سوپرامولکول ها و درک ارتباط میان ساختار و خواص آن ها، خواص رئولوژیک پلیمرهای خالص و آمیزه ها با طراحی و اجرای آزمون مد برشی نوسانی مطالعه شد. از مجموعه آنالیزهای به عمل آمده می توان به این نتیجه جالب توجه رسید که روند تغییرات گرمای ذوب و مدول ذخیره در ناحیه مسطح در منحنی های جامع رئولوژی (منحنی های جامع مدول ذخیره بر حسب فرکانس) مربوط به انباشتگی دیمرهای upy-upy، به گونه ای است که بیشترین مقدار مربوط به pthf(upy)2 و پس از آن به ترتیب آمیزه های b50، b25، b75 و کمترین مقدار مربوط به pcl(upy)2 می باشد. به این ترتیب می توان نتیجه گیری کرد که تجمعات upy-upy و همچنین انباشتگی اتصالات upy-upy که بین گروه های upy در انتهای زنجیرهای pcl(upy)2، در انتهای زنجیرهای pthf(upy)2 و یا یک زنجیر pcl(upy)2 و یک زنجیر pthf(upy)2 تشکیل می شوند دارای انرژی های متفاوتی هستند. از آن مهم تر اینکه درصد هریک از این حالات ممکن می تواند با توجه به ترکیب درصد اجزای آمیزه تغییر کند. بنابراین می توان خواص مکانیکی را با استفاده از آمیزه سازی در محدوده مورد نیاز تثبیت نمود. با توجه به آنکه قبلاً زیست سازگاری پلیمرهای سوپرامولکولی و بویژه پلی کاپرولاکتون سوپرامولکولی گزارش شده است، می توان از استراتژی آمیزه سازی برای ساخت قطعات مورد نیاز در کاربردهای پزشکی و مهندسی بافت بهره برد.
پدرام منافی محمد کرابی
پایداری حرارتی و بلورینگی نانو کامپوزیت ها در بسیاری از کاربردها نقش اساسی بازی می کند. در این مطالعه نانوکامپوزیت های برپایه پلی لاکتیک اسید / گرافن که شامل 5/0 و یک درصد وزنی با روش محلولی ساخته شد. گرافن ها با اسید اصلاح شدند. سپس به زنجیره های پلیمری پیوند زده شدند. گرافن های اصلاح شده با استفاده از آنالیزهای زیرقرمز تبدیل فوریه، رامان، آنالیز عنصری، atr و گرما وزن سنجی شناسایی شدند و نتایج حاکی از آن است که واکنش اصلاح صورت گرفته است. ریخت شناسی نانو کامپوزیت ها به وسیله ی ریزبین الکترونی روبشی و ریزبین انتقالی روبشی انجام گرفته است. سینتیک حرارتی نمونه ها توسط آزمون گرما وزن سنجی در نرخ های حرارتی یگانه (5 °cmin-1 ) و چندگانه (cmin -1°، 5،10،20،30) صورت گرفت. بررسی سینتیک تخریب در نرخ حرارتی یگانه توسط مدل شبه درجه اول و نرخ حرارتی های چندگانه به وسیله مدل های ( flynn-wall-ozawa (fwo), kissinger و kim-park)انجام گرفت. انرژی فعال سازی برای پلیمر خالص بیشتراز نانو کامپوزیت ها بود و همچنین نانو کامپوزیت های حاوی گرافن اصلاح شده دارای انرژی فعال سازی بیشتری از نانو کامپوزیت های شامل گرافن خالص بود. مدل های بکار گرفته شده در فرضیات، متفاوت می باشند و روند یکسانی بین انرژی های فعال سازی در مدل های مختلف بدست آمد. رفتار و سینتیک بلورینگی توسط آزمون dsc انجام گرفت و توسط رابطه آورامی ضرایب سینتیکی در حالت هم دما به دست آمد.
محمد سبزی اسماعیل قاسمی
در این تحقیق نانوکامپوزیتهای پلی لاکتیک اسید (pla) برپایه سپیولایت(sep) و نانوکلسیم کربنات (ncc)، توسط مخلوطکن داخلی و قالب گیری تزریقی تهیه شد. نتایج sem، آزمونهای کشش، dmta، رئولوژی، tga و dsc نشان دادند که بهدلیل نسبت منظر، مساحت سطح ویژه و خواص سطح متفاوت این دو نوع نانو پرکننده، اثر افزودن آنها روی مورفولوژی، خواص مکانیکی، مکانیکی پویا، رئولوژی و پایداری حرارتی pla، کاملاَ متفاوت بود. ncc بهدلیل اصلاح سطح آن، پخش یکنواختتر و سازگاری بیشتری با pla نشان داد، بنابراین منجر به افزایش بیشتر در استحکام و کرنش گسیختگی pla شد. از سوی دیگر، sep بهدلیل نسبت منظر و مساحت سطح بالاتر منجر به ویسکوزیته مذاب بیشتر، رقیق شدن برشی بالاتر و اثر پایدارکنندگی حرارتی و هستهزایی قویتری در بستر pla گردید. ولی نکته جالب توجه این بود که هر دو نوع نانوذره در درصدهای وزنی نسبتاَ پائین، منجر به افزایش همزمان در استحکام کششی و کرنش گسیختگی نمونهها شدند. بهطوریکه استحکام کششی نانوکامپوزیتهای حاوی wt% 3 از sep و ncc بهترتیب 2/1 و 7/1 برابر استحکام pla خالص بود و در درصدهای وزنی بالاتر بهدلیل کاهش میزان پخشپذیری ذرات، چنین افزایشی مشاهده نشد. همچنین بهدلیل نرسیدن هردو نوع نانوکامپوزیت به آستانه شبکه هم پوشانی، افزایش تدریجی در مدول نانوکامپوزیتها، مشاهده شد. دادههای تجربی مدول با مقادیر پیش بینی شده توسط مدل میکرومکانیکی هالپین- تسای مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفت. با هدف تولید محصولات هادی الکتریکی pla، برای استفاده در کاربردهای نوین، دو نوع گرافن (xgn و n02) با روش حلالی به pla اضافه شد. نتایج آزمونهای tem و xrd نشان دادند که نانوگرافنهای n02 در بستر pla کاملاَ میان افزوده شدهاند. درحالیکه، نانوگرافنهای xgn پخش خوبی نشان ندادند. میزان پخش و ساختارهای شبکهای نانوصفحات توسط دادههای آزمون روبش فرکانس پویا در ناحیه خطی، مورد ارزیابی قرار گرفت. روشهای تئوری مختلفی نظیر مدل قانون نمائی، مدل دوفازی و مدل مقیاس بندی، برای درک سازوکار تحمل برشی شبکه نانوصفحات گرافنی و ماهیت شبکه هم پوشانی، روی نتایج تجربی اعمال شدند. با استفاده از قانون نمائی، مقادیر توان الاستیسیته، ?، به ترتیب برابر با 5/1 و 5/5 برای نانوکامپوزیتهای برپایه xgn و n02 بدست آمد که بهترتیب بیانگر وجود شبکهای با زنجیرهای پلیمری پل شده در میان آنها و شبکهای حاصل از هم پوشانی مستقیم گرافن-گرافن در این نانوکامپوزیتهاست. همچنین با استفاده از مفهوم تئوری هم پوشانی، مقادیر آستانه حجمی تشکیل شبکه هم پوشانی، ?cg’، برای نانوکامپوزیتهای xgn و n02، بهترتیب vol 037/0 (wt% 4/6) و vol 003/0 (wt% 55/0) محاسبه شد. مقدار بالاتر ? و پائینتر ??cg? شبکه نانوصفحات n02 در مقایسه با شبکه xgn، ناشی از پخش بهتر و نسبت منظر بالاتر n02 بوده و نشانگر وجود شبکهای از نانوصفحات n02 با قابلیت تحمل تنش بیشتر و استحکام و الاستیسیته بالاتر است. نتایج آزمون هدایت الکتریکی نمونهها نشان داد، به محض اینکه کسر حجمی نانوذرات xgn و n02 بهترتیب به 059/0 و 01/0 میرسد، هدایت الکتریکی pla بیش از 1012 مرتبه افزایش مییابد. همچنین، نتایج نشان داد که نانو ذرات گرافنی (بهخصوص n02) نسبت به سپیولایت و نانوذرات کلسیم کربنات، در درصدهای وزنی خیلی پائینتری افزایش قابل توجه مدول و تشکیل شبکه هم پوشانی دارند، که ناشی از نسبت منظر بالاتر و سطح تماس بیشتر آنها با بستر بوده که قابلیت آنها را برای تشکیل شبکه سه بعدی بهطور قابل توجهی افزایش داده است.
محمدجواد شیرکوند اسماعیل قاسمی
در این پژوهش خصوصیات مختلف و مهم ساختاری پلی اتیلن از قبیل وزن مولکولی، توزیع وزن مولکولی، شاخه های جانبی و تبلور و همچنین ارتباط این عوامل با مشخصات رئولوژیکی و مقاومت در برابر ترک زایی در اثر تنش های محیطی (escr) بررسی شده است. این مطالعات بر روی سه نوع پلی اتیلن با چگالی بالا (hdpe) با نام های تجاری bl3 و bl4 و ex3 انجام شده است. اثر افزودن نانو تیتان به ماتریس پلی اتیلن نیز بررسی شده است. نانو کامپوزیت های تهیه شده با ترکیب درصد های مختلف 0 و 1 و 2 و 3 و phr 5 به روش اختلاط مذاب ساخته شدند. هدف از افزودن نانو تیتان به ماتریس پلی اتیلن، بررسی بر هم کنش ذرات نانو با زنجیر های پلی اتیلن با استفاده از آزمون رئولوژی و نیز بررسی تبلور و escr نانو کامپوزیت ها بوده است. نتایج آزمون رئولوژی نانو کامپوزیت ها نشان داده است که در مقادیر نانو تیتان کمتر از phr 3 برهم کنش بین ذرات نانو و پلی اتیلن ضعیف است. به منظور به دست آوردن ساختار مولکولی و وزن مولکولی، از آزمون gpc استفاده شده است. نتایج آزمون gpc نمونه bl4 را دارای بیشترین وزن مولکولی متوسط وزنی و هر سه نمونه را دارای توزیع وزن مولکولی پهن و نیز نمونه ex3 را دارای کمترین pdi در میان سه نمونه نشان داده است. همچنین این آزمون نمونه ex3 را دارای بیشترین شاخه های جانبی کوتاه در میان سه نمونه پلی اتیلنی نشان داده است. با استفاده از حالت های مختلف آزمون رئولوژی از قبیل برش ساده، روبش فرکانس، روبش کرنش در ناحیه کشسان خطی و آسودگی از تنش در ناحیه کشسان خطی و غیر خطی، ارتباط عوامل ساختاری ذکر شده با ویژگی ها و عوامل رئولوژیکی مختلف مانند گرانروی در تنش برشی صفر بررسی شده و این ارتباط در قالب روابطی ارائه شده است. همچنین با به کار گیری روابط و مدل های رئولوژیکی، توزیع وزن مولکولی نمونه های پلی اتیلنی به دست آورده شده و با نتایج آزمون gpc مقایسه و بررسی شده است. بر طبق نتایج به دست آمده، مشخص شد که این معادلات برای نمونه های دارای توزیع وزن مولکولی باریک نتایج خوبی می دهند و برای نمونه های با توزیع وزن مولکولی پهن باید شرایط جدیدی را اعمال کرد. زمان آسودگی و توزیع آن با استفاده از مدل های مختلف محاسبه و ارتباط آن با ساختار مولکولی بیان شده است. نمونه های پلی اتیلن سنگین به دلیل داشتن توزیع وزن مولکولی پهن و نیز وجود شاخه های جانبی کوتاه، دارای زمان آسودگی طولانی و همچنین توزیع زمان آسودگی پهن هستند. اثر افزودن نانو بر زمان آسودگی نیز بررسی شده است. بر این اساس افزایش زمان آسودگی با افزایش مقدار ماده نانو مشاهده شده است. با استفاده از نتایج آزمون آسودگی از تنش، وزن مولکولی و زمان آسودگی بررسی شده و تابع اتلاف (damping function) برای سه نمونه پلی اتیلنی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر آن هستند که تابع اتلاف این نمونه ها از نوع c بوده است. همچنین نتایج تابع اتلاف با مدل های موجود مقایسه و مناسب ترین مدل انتخاب و بررسی شده است. با استفاده از آزمون طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(ftir) تبلور و شاخه های جانبی نمونه های پلی اتیلنی با نتایج حاصل از آزمون های دیگر مقایسه و بحث شده است. نتایج به دست آمده برای شاخه های جانبی منطبق بر نتایج آزمون gpc است. بررسی تبلور و ابعاد و اندازه های بلورهای شکل گرفته برای پلی اتیلن ها و نانو کامپوزیت آنها با استفاده از آزمون های گرماسنجی پویشی تفاضلی(dsc) و تفرق اشعه x (xrd) انجام شده است و ارتباط آن با عوامل ساختاری زنجیر ها بیان گردیده است. بر این اساس کاهش ابعاد بلور و افزایش درصد تبلور با افزودن نانو تیتان به پلیمر، مشاهده شده است. مقاومت به ترک زایی در اثر تنش های محیطی برای پلی اتیلن ها و برخی از نانو کامپوزیت ها، اندازه گیری شده است و ارتباط آن با عوامل ساختاری بررسی شده است. نمونه ex3 به دلیل دارا بودن شاخه های کوتاه و وزن مولکولی بالا، دارای بیشترین escr است.
مریم احترامیان محمد کرابی
در این تحقیق نانوکامپوزیت بر پایه پلی یورتان الاستومر/پلی وینیل کلراید/نانولوله های کربنی خالص واصلاح شده از روش محلولی تهیه شدند.در ابتدا برای افزایش پخش پذیری نانولوله های کربنی در ماتریس آلیاژ بسپاری اصلاح شیمیایی ذرّات نانو مدنظر قرار گرفت.اصلاح شامل سه مرحله اکسایش، کلردار کردن(آسیلاسیون) و پیوندزنی با پلی کاپرولاکتون بود.برای ردیابی اصلاحات یاد شده آزمون های گرماوزن سنجی،طیف سنجی زیر قرمز، آنالیز عنصری و میکروسکوپ الکترونی انجام شد. نتایج آزمایشات نشان داد که این واکنش ها با موفقیّت به انجام رسید. نمونه های نانوکامپوزیتی حاوی 5/0 و 1 درصد وزنی از نانولوله های کربنی خالص و اصلاح شده از روش محلولی تهیه گردید و خواص عمومی و حافظه شکلی آن بررسی گردید.نتایج آزمون دینامیکی میکانیکی نشان داد که دمای tanδ حداکثر با تغییر درصد آلیاژ و مقدار درصد نانو تغییر کرد.با افزایش پلی وینیل کلراید tanδ حداکثر به دماهای بالاتر انتقال یافت. با افزودن نانو ذرّات در یک درصد ثابت از آلیاژ tanδ حداکثر به دماهای بالاتر انتقال یافت. نتایج نشان داد که با اصلاح نانو ذرّات tanδ حداکثر به دماهای بالاتری نسبت به نمونه های حاوی نانوذرّات خالص انتقال یافت. دلیل این امر می تواند برهمکنش بهتر این ذرّات با ماتریس پلیمری باشد. نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که ریخت شناسی غالب نمونه ها از نوع قطره – ماتریس بوده و اندازه ذرّات فاز متفرق از نسبت آلیاژ، درصد نانو ذرّات و اصلا ح نانوذرّات مؤثر بود.با افزایش پلی وینیل کلراید اندازه فاز متفرق به علّت بالا رفتن احتمال انعقاد قطرات افزایش یافت. با افزودن نانوذرّات اندازه فاز متفرق کاهش یافت. اصلاح ذرات نانو نیز منجر به کاهش اندازه فاز متفرق شد.متوسط اندازه فاز متفرق در نمونه حاوی نانولوله های کربنی پیوند خورده با پلی کاپرولاکتون برابر (mμ)151355/1 بود. نتایج آزمایشات حافظه شکلی نشان داد که نسبت آلیاژ، مقدار نانو ذرّات و اصلاح نانوذرّات بر روی ثبات شکلی و برگشت پذیری مؤثر بود. با افزایش پلی وینیل کلراید ثبات شکلی کاهش و برگشت پذیری افزایش پیدا کرد. که این مطلب به ماهیت ساختاری پلی وینیل کلراید به علّت عدم حضور نواحی سخت و بلوری در ساختار آن طبیعی به نظر می رسد. با افزودن نانوذرات یک روند افزایشی در ثبات شکلی و کاهشی در برگشت پذیری مشاهده گردید که می توان آن را دلیل کاهش تحرک زنجیرهای پلیمری به علت برهمکنش با نانولوله های کربنی توصیف کرد. به گونه ای که در اثر حضور نانولوله های کربنی خام و ایفای نقش پرکننده در ماتریس پلیمری تحرک زنجیرها کاهش می یابد.اصلاح نانوذرات نیز همین روند تغییرات را در خواص یاد شده نشان داد که این مطلب ناشی از پخش مناسب تر نانولوله ها و افزایش ممانعت فضایی در مقابل حرکت زنجیرها در هنگام حذف تنش می باشد، که نشان از تأثیر بسیار مثبت اصلاح نانو لوله های کربنی بر رفتار حافظه شکلی دارد.
محمد شایان محمد کرابی
با توجه به اینکه استفاده از پلیمرهای بر پایه مشتقات نفتی که سرعت تخریب بسیار پایینی دارندآسیب های جدی به محیط زیست رسانده است؛ امروزه استفاده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر که از منابع تجدیدشدنی به دست می آیند در صنایع مختلف بسیار مورد توجه قرارگرفته است.یکی از این پلیمرها، پلی لاکتیک اسید(pla) می باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثر حضور ذرات نانورس و نشاسته ی اصلاح شده روی خواص پلی لاکتیک اسید شبکه ای شده بود.در این مطالعه ابتدا نشاسته ی گرمانرم مالئیکه شده(mtps) توسط واکنشگر مالئیک انیدرید(ma) و در حضور نرم کننده ی گلیسرول با استفاده از مخلوط کن داخلی تهیه شد.مقادیر متغیر mtps به همراه ذرات نانورس و کمک عامل شبکه ای کننده تری آلیل ایزوسیانورات (taic) به اضافه ی%wt 1 آغازگر دی کیومیل پراکساید(dcp) ،در بازه های زمانی مشخص به pla درون مخلوط کن داخلی در دمای°c 180 افزوده شدند.در این پژوهش، جهت تحلیل داده ها طراحی آزمایش به روش box-behnken با استفاده از سه متغیر در سه سطح انجام گرفت.متغیرهای مورد بررسی در این آزمایش عبارتند از mtps: با مقادیر 30،40 و%wt 50، نانورس با مقادیر 0،2 و%wt 4 و taic که با مقادیر 0،1 و%wt 2 انتخاب گردید. این طراحی آزمایش به کمک نرم افزار minitab 16 انجام گرفت که به روش فوق تعداد 15 نمونه برای تهیه و بررسی انتخاب شدند. نتایج حاصل از آزمون dsc نشان داد کهmtps، دمای ذوب ودرصد بلورینگی pla شبکه ای شده را کاهش می دهد اما با افزایش مقدارmtps به%wt 50 شاهد افزایش دمای ذوب و درصد بلورینگی بودیم.از طرفی افزایش نانورس باعث افزایش دمای ذوب و درصد بلورینگی شده است.پایداری حرارتی نمونه به وسیله آزمون tga مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمون نشان داد که حضور نشاسته اصلاح شده دمای شروع تخریب حرارتی pla شبکه ای شده را کاهش داده است اما با افزایش مقدار نشاسته به%wt 50 منجر به افزایش آن شده است.حضور %wt 4 نانورس باعث کاهش دمای شروع تخریب حرارتی شده است در حالیکه باعث افزایش قابل ملاحظه ای در دمای تخریب نهایی (tmax) شده است.نتایج آزمون sem جهت بررسی مورفولوژی آمیزه ها، نشان داد که اصلاح نشاسته باعث توزیع بهتر آن در ماده زمینه pla شده است. به منظور مطالعه ی ریزساختار ذرات نانو،آزمون پراش اشعه ایکس در زوایای کوچک (saxs) انجام شد. نتایج حاصل ازاین آزمون نشان داد که اصلاح نشاسته باعث افزایش فاصله صفحات نانورس شده است و از طرفی افزایش مقدارنانورس و مقدار mtps تاثیر چندانی روی بازشدن صفحات سیلیکاتی نانورس نداشته اند.پس از تعیین درصدژل نمونه ها و انجام آزمون کشش و همچنین بررسی زیست تخریب پذیری درون لجن فعال، نتایج به کمک پاسخ رویه سطح مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج اندازه گیری درصدژل نشان داد که افزایش کمک عامل taic بطور شاخصی مقدار ژل را افزایش می دهد.افزایش mtps نیز باعث افزایش اندک درصد ژل شده است در حالیکه می توان اثر نانورس روی درصد ژل اندازه گیری شده را نادیده گرفت.نتایج به دست آمده از آزمون کشش حاکی از این بود که mtps استحکام کششی و مدول کششی را کاهش می دهد و از طرفی می تواند باعث افزایش ازدیاد طول در نقطه شکست شود.افزایش taic مدول و استحکام کششی نمونه ها را افزایش داده و منجر به کاهش ازدیاد طول درنقطه شکست شده است.حضور ذرات نانورس نیز نتایج مشابه افزایش taic را به دنبال داشت.پاسخ آزمون تخریب زیستی نشان داد که افزایش مقدار mtps درصد تخریب نمونه ها را افزایش می دهد. افزایش مقدارنانورس نیز باعث افزایش اندکی در میزان تخریب آمیزه ها شده است در حالی که افزودن کمک عامل taic با ایجاد شبکه های اتصالات عرضیpla، درصد تخریب زیستی را کاهش می دهد.
اسماعیل قاسمی شهلا نجفی
به منظور بررسی اثر کیتوزان بر میزان ترکیبات ویتانولوئیدی گیاه پنیرباد (withania coagulans)، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در مرکز زیست فناوری دانشگاه زابل (بیوسنتر) به صورت گلدانی اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل سه زمان برداشت 1، 3 و 7 روز بعداز محلول¬پاشی به عنوان عامل اصلی و سطوح مختلف کیتوزان 0، 5/0، 1 و 2 گرم در لیتر به عنوان عامل فرعی لحاظ گردید. نتایج نشان داد سطوح مختلف کیتوزان تاثیر معنی¬داری بر ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، شاخص اسپد، کلروفیل b، پرولین دارا بود. در این بین میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز، گایاکول پراکسیداز وآسکوربات پراکسیداز محلول در برگ گیاه پنیرباد همراه با افزایش سطح مصرف کیتوزان، افزایش یافت. تیمار کیتوزان همچنین بر میزان کلروفیل a و کلروفیل کل تاثیر معنی داری نداشت. تاخیر در زمان برداشت و سطوح مختلف کیتوزان بر ترکیبات ویتانولوئیدی گیاه پنیرباد از قبیل withaferin a، withanolide a، withastramonolide ، withanone، glucowithanolid، withanoside vi، coagluin، withanoside x و withanoside viii تاثیر معنی¬داری داشت. در مجموع از نتایج این آزمایش می¬توان بیان کرد الیسیتورهای زیستی راهکاری جهت افزایش عملکرد گیاه پنیرباد می¬باشد.
دل آرا مهابادی محمد کرابی
استفاده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر مانند پلی لاکتیک اسید، جهت حل مشکلات زیست محیطی در سال های اخیر رو به افزایش بوده است. با این وجود به دلایل اقتصادی، تنوع مواد در دسترس و همچنین عدم پوشش خواص مورد نظر، این پلیمرها کمتر به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرند. از میان روش های اصلاح پلیمرهای زیست پایه، آلیاژسازی به عنوان روشی کاربردی و اقتصادی جهت رسیدن به محصولی با خواص مورد نظر، مورد توجه و مطالعه صنعتگران و محققان بوده است. در این پژوهش سعی بر تهیه و بررسی خواص آلیاژ پلیمری بر پایه پلیمر مهندسی پلی اتیلن ترفتالات(pet) و پلی لاکتیک اسید(pla) می باشد. برای تهیه آلیاژها ابتدا برای بررسی اثر ترکیب درصد و زمان فرایند اختلاط، آلیاژ pet/pla با ترکیب درصدهای 25/75 و 50/50 با زمان های فرایند مختلف 10، 20 و 30 دقیقه در مخلوط کن داخلی توسط فرایند اختلاط مذاب تهیه شد. همچنین تاثیر حضور کاتالیزور بر میزان سازگاری و خواص آلیاژ بررسی شد. به منظور مطالعه اثر ساختار پلیمرها از دو نوع pla اصلاح شده (td-pla و da-pla) و یک نوع pet اصلاح شده با گلیکول استفاده شد. در آلیاژ pet/pla با ترکیب درصد 25/75 و زمان فرایند 20 دقیقه استفاده شد؛ در انتها برای بررسی اثر دمای فرایند اختلاط مذاب آلیاژ با ترکیب درصد 25/75 و زمان فرایند 20 دقیقه در دو دمای °c260 و °c190 در مخلوط کن داخلی تهیه شد. نتایج آزمون ftir نشان داد بیشترین سازگاری بین اجزا در ترکیب درصد 25/75 %وزنی و زمان 20 دقیقه حاصل شد. تصاویر sem نشان داد که مورفولوژی آلیاژها به صورت ماتریس- قطره بوده و با گذشت زمان اندازه قطر قطرات فاز پراکنده(pet) کاهش یافته و پخش بهتری در ماتریس پیدا می کنند. در نمونه های تهیه شده از پلیمرهای خالص حتی در درصدهای کمتر pla نیز فاز پیوسته را این پلیمر تشکیل می داد. اصلاح pla با نزدیک کردن ویسکوزیته دو جزء باعث تعویض فاز شد به گونه ای که فاز پیوسته را pet و فاز ناپیوسته را pla تشکیل می داد. همچنین قطر فاز پراکنده(pla) کاهش چشمگیری نشان داد. نتایج حاصل از آزمون dmta نشان داد نمونه تهیه شده از td-pla به عنوان جزء دوم آلیاژ دارای مدول بسیار بیشتری نسبت به سایر نمونه ها بوده، به علاوه مدول ناحیه مسطح رابری هم افزایش پیدا کرد که بیانگر گره خوردگی بیشتر و در نتیجه طول بیشتر زنجیره ها می باشد و می تواند موید وقوع واکنش بین اجزای آلیاژ حین اختلاط مذاب باشد. از آزمون dsc می توان نتیجه گرفت تبلور آلیاژها در دمای بالاتری نسبت به پلیمرهای خالص رخ می دهد. حضور کاتالیزور ti(obu)4 باعث کاهش اندازه فازمتفرق، افزایش سرعت بلورینگی و افزایش مدول ناحیه مسطح رابری گردید. از نمودارهای dtg حاصل از آزمون tga می توان قله ای جداگانه در روند تخریب مشاهده کرد که می تواند نشانگر تخریب جزء سوم کوپلیمر، که حین اختلاط مذاب به وجود آمده است، باشد.
جواد عابدی فریزهندی اسماعیل قاسمی
دستیابی به پخشی پایدار از صفحات گرافن درون آب می تواند، زمینه ساز تولید نانوکامپوزیت های هادی الکتریسیته به روش لاتکسی باشد. در این پژوهش ابتدا گرافن اکساید از گرافیت به روش هامرز تهیه شد. سپس گرافن پایدار شده درون آب توسط افزودن فعال کننده های سطحی به گرافن اکساید با استفاده از سدیم دودسیل سولفات (sds) و پلی وینیل پیرولیدون (pvp) انجام شد. در نهایت گرافن اکساید تهیه شده توسط ویتامین c احیا شدند. نانوذرات سنتز شده به طور کامل مشخصه یابی شدند. نتایج مشخصه یابی نشان داد که فعال کننده های سطحی کاملا بر روی صفحات گرافنی جذب شده و موجب جلوگیری از به هم چسبیدن صفحات گرافنی در حین واکنش احیا می گردد. حذف فرآیندهای شدید مکانیکی (از جمله تابش امواج فراصوت) به منظور حفظ ساختار گرافن برای دستیابی به خواص مطلوب تر از دیگر اهداف این پژوهش می باشد. به همین منظور نانو کامپوزیت های گرافن لاستیک استایرن بوتادین به روش لاتکسی تهیه گردیدند. همچنین این روش توانایی فوق العاده ای برای بزرگنمایی صنعتی به نسبت رقبای خود از جمله روش های محلولی، پلیمریزاسیون درجا و امولسیون پیکرینگی را داراست. در ادامه¬ی این پژوهش سیتیک پخت توسط سامانه¬ی گوگردی نانوکامپوزیت های گرافنی و گرافن اکساید مورد بررسی قرارا گرفت و مشخص گردید که گروه های فعال اکسیژنی سطح گرافن اکساید در واکنش های ولکانش شرکت می کنند. در صورتی که نانوکامپوزیت های گرافنی از این توانایی برخوردار نیستند. خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های گرافنی و گرافن اکساید نیز بررسی گردید. کامپوزیت حاوی 30 قسمت دوده نیز با نانوکامپوزیت های گرافنی و گرافن اکساید مقایسه شد و معلوم گردید تنها 1 قسمت گرافن خواصی شبیه به 30 قسمت دوده در لاستیک استایرن بوتادین به وجود می آورد. در آخر خواص هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت های گرافنی و تاثیر فرآیند غلطک کاری بر شکست شبکه های مرتبط با هم و کاهش هدایت الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد نانوکامپوزیت های حاوی فعال کننده¬ی سطحی sds به علت خروج مطلوب آن ها حین فرآیند انعقاد، هدایت الکتریکی بالاتری را نسبت به pvp دارا هستند. همچنین فرآیند غلطک کاری به علت اعمال تنش های بسیار شدید موجب شکسته شدن شبکه های با هم مرتبط و افت شدید هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت ها می گردند.
محبوبه ناظمیان اسماعیل قاسمی
در این مطالعه نانوکامپوزیت های پلی اتیلن/ نانونولوله کربنی شامل 1، 5، 8 وphr10 نانولوله به روش اختلاط مذاب تهیه شد. پلیاتیلن به روش سیلانی شبکهای شد. آزمون تعیین محتوای ژل جهت بررسی میزان شبکهای شدن نانوکامپوزیتها انجام شد. نانولوله های کربنی توسط واکنش های افزایشی رادیکال آزاد با عامل وینیل تری اتوکسی سیلان (vtes) اصلاح شدند. نانولوله های اصلاح شده با استفاده از آنالیزهای زیرقرمز تبدیل فوریه، آنالیز عنصریedax و گرماوزن سنجی شناسایی شدند و نتایج نشان داد که واکنش اصلاح با موفقیت انجام شده است. ریخت شناسی نانوکامپوزیتها بوسیله ریزبینی الکترونی روبشی بررسی شده است. پایداری ابعادی در دمای بالای نانوکامپوزیتها توسط آزمون خزش در دمای بالا (hot set) بررسی شد که نتایج نشان داد نمونه های حاوی پلیاتیلن شبکهای قابلیت تحمل دمای بالاتر از نقطه ذوب پلیاتیلن را به خوبی دارند و همپنین درصد خزش آنها با افزایش نانولولهها و اصلاح آنها کاهش مییابد. پایداری گرمایی نمونهها توسط آزمون tga بررسی شد. افزودن نانولولهها باعث افزایش دمای بیشترین سرعت کاهش وزن(tp) و دما بعد از 5% کاهش وزن (t5%) شده است. همچنین اصلاح نانولولهها باعث بهبود مقاومت حرارتی شده است. رفتار ذوب و بلورینگی نانوکامپوزیتها توسط آزمون dsc انجام گرفت. دمای بلورینگی با افزودن نانولولهها افزایش یافت که میتوان آن را به اثر هسته گذاری نانولولهها مربوط دانست.خواص الکتریکی نانوکامپوزیتها بررسی شد که نتایج نشان میدهد نانوکامپوزیتهای حاوی نانولولههای کربنی خالص و اصلاح شده در wt%7 به آستانه اتصال الکتریکی میرسند. به طوریکه مقدار هدایت الکتریکی از از 15-10 ×63/4 برای پلیاتیلن خالص به s/cm 2-10 ×70/5 برای نانوکامپوزیت حاوی phr 10 نانولوله افزایش مییابد. اصلاح نانولولهها اگرچه به دلیل پراکنش بهتر در ماتریس پلیاتیلن باعث افزایش هدایت الکتریکی شده است اما بر مقدار آستانه اتصال تأثیری نداشته است. هدایت الکتریکی نانوکامپوزیتهای حاوی پلیاتیلن شبکهای با افزایش مقدار نانولوله تغییر قابل توجهی نشان ندادند. خواص رئولوژیکی نانوکامپوزیتها نیز بررسی شد. نتایج نشان میدهد با افزایش مقدار نانولولههای کربنی مدول ذخیره (g’) به یک ناحیه مسطح در فرکانسهای پایین میرسد که به دلیل رسیدن نانوکامپوزیتها به آستانه اتصال رئولوژیکی میباشد. نتایج بررسی خواص رئولوژیکی نانوکامپوزیتها نشان میدهد که نانوکامپوزیتهای حاوی نانولولههای کربنی خالص و اصلاح شده هر دو در wt%9/0 به آستانه اتصال رئولوژیکی میرسند که به طور قابل توجهی از مقادیر آستانه اتصال الکتریکی کمتر است. این تفاوت را میتوان به فاصله نانولوله-نانولوله کمتر مورد نیاز برای رسیدن به آستانه اتصال الکتریکی مربوط دانست.
مرضیه اکرمی حامد عزیزی
پلیمرهای زیست تخریب پذیر در مقایسه با پلیمرهای بر پایه مشتقات نفتی نه تنها در فرآیند تولید، انرژی کمتری مصرف می نمایند بلکه به دلیل مواد مصرفی تجدید پذیر آلودگی های زیست محیطی ایجاد نمی کنند. یکی از این پلیمرهای زیست تخریب پذیر پلی لاکتیک اسید(pla) می باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثر سازگار کننده بر روی خواص آلیاژ پلی لاکتیک اسید/ نشاسته گرمانرم بود. در این مطالعه ابتدا سازگار کننده mpeg-g-st طی دو مرحله تهیه شد. در مرحله ی اول پلی اتیلن گلیکول با جرم مولکولیgr/mol 2000 توسط واکنشگر مالئیک انیدرید(ma)، مالئینه شد و سپس در مرحله ی دوم با زنجیره های نشاسته وارد واکنش شد. در ادامه آمیزه های pla/tps به ازای 30 درصد وزنی از نشاسته گرمانرم و مقادیرphr 5،10،15 سازگار کننده mpeg-g-st درون مخلوط کن داخلی در دمای ?c180تهیه شد. به منظور اثبات تهیه سازگار کننده آزمون تیتراسیون با استفاده از اسیدکلریدریک mol/l1/0 و هم چنین آزمون طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه(ftir) صورت گرفت. افزایش عدد اسیدی m-peg در مقایسه با peg خالص و ftirمربوط به آن ها نشان دادکه در مرحله ی اول peg مالئینه با گروه های انتهایی کربوکسیلیک اسید تشکیل شده است و در مرحله ی دوم m-peg با اتصال استری به زنجیره های نشاسته پیوند زده شده است. نتایج آزمون دینامیکی مکانیکی نشان دادکه حضور سازگار کننده موجب تقویت فصل مشترک و نزدیک تر شدن دماهای انتقال شیشه ای دو فاز به یکدیگر می شود که نشان دهنده ی افزایش سازگاری بین دو فاز به خاطر قرار گرفتن بخشی از mpeg-g-st در فصل مشترک است. نتایج حاصل از آزمون dsc نشان داد که tps و سازگار کننده، دمای ذوب و دمای تبلور سرد pla را کاهش می دهد اما درصد بلورینگی افزایش می یابد به جز برای نمونه ی 30t0c10p2000 که رفتار متفاوت تری را نشان می دهد. خواص رئولوژیکی نمونه ها نیز نشان داد که افزایش الاستیسیتی مذاب نمونه ها به خاطر به وجود آمدن شبکه ای از قطرات tps در اثر حضور سازگار کننده است. کاهش شیب ناحیه ی انتهایی در آمیزه های حاوی سازگار کننده در مقایسه با آمیزه ی دوجزئی، بهبود فصل مشترک میان دو فاز را نشان می دهد. نتایج به دست آمده از آزمون کشش حاکی از این بود که آمیزه ی حاوی phr10 سازگار کننده بیشترین ازدیاد طول را نشان می دهد اما مقادیر بیشتری از سازگار کننده منجر به کاهش استحکام و ازدیاد طول در شکست شده است. مدول کششی آمیزه ها در حضور سازگار کننده تقریباً بدون تغییر مانده است. نتایج آزمون sem جهت بررسی ریخت شناسی آمیزه ها، نشان دادکه حضور سازگار کننده موجب تغییر ریخت شناسی آمیزه از به هم پیوسته به قطره ماتریس می شود و توزیع یکنواخت تری از tps در ماده زمینه pla به دست می آید. آزمون زیست تخریب پذیری نشان داد که حضور tps و سازگار کننده بر پایه ی نشاسته در آمیزه و هم چنین افزایش ترکیب آن، مقدار تخریب نمونه ها را افزایش می دهد. بیشترین مقدار تخریب برای نمونه ی حاوی phr10 از peg مشاهده شده است که در پایان سه ماه قرارگیری در لجن 42% افت وزن نشان می دهد. نتایج آزمون atr نیز حذف پیک مربوط به گروه هیدروکسیل نشاسته را برای نمونه ها بعد از قرارگیری در لجن فعال نشان داد. نتایج به دست آمده از آزمون جذب آب نشان داد که در حضور سازگار کننده سطح تماس بسیار بالایی ایجاد می شود و درنتیجه قابلیت جذب آب به درون آمیزه ها افزایش می یابد. نتایج حاصل از این آزمون نیز بیشترین جذب آب را برای نمونه ی حاوی phr10 از peg نشان داد که در پایان 15 روز غوطه وری در آب به 62% می رسد.
اعظم کاظم نژاد اسماعیل قاسمی
در این پایان نامه اثر افزودن هم زمان گرافن و نانوخاک رس و تغییرات درصد وزنی آن ها بر روی خواص مکانیکی پلی پروپیلن بررسی شد. همچنین از سازگارکننده" پلی پروپیلن پیوند داده شده با انیدرید مالئیک"(pp-g-ma) استفاده شد. طراحی آزمایش و تحلیل داده های آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار minitab 16 و روش طراحی رویه پاسخ انجام شد. خواص مکانیکی تمام نمونه ها از جمله استحکام کششی، مدول یانگ، ازدیاد طول در نقطه شکست و استحکام ضربه آیزود فاق دار به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. مدل های آماری ارائه شده توسط روش رویه پاسخ تطابق خوبی با یافته های آزمایشگاهی داشتند. ریخت شناسی ترکیب ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام شد. ریزنگارها نشان دادند که پراکندگی ذرات در درصدهای پایین تر بهتراست. به منظور مطالعه تأثیر افزودن گرافن و نانورس بر رفتاربلورینگیpp، نانوکامپوزیت های pp با روش آنالیز حرارتی dsc مورد بررسی قرار گرفتند.
مجید سیاسری اسماعیل قاسمی
در این تحقیق خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ گرافن به دو روش تجربی وشبیه سازی مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج آنها با هم مقایسه شده اند. هدف از شبیه سازی پیشبینی مدول نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ گرافن بوده و در آن از یک مدل سه فازی که شامل نانو ذره، ناحیه سطح مشترک و ماتریس که به صورت سری و موازی با هم در تماس هستند، استفاده شده است. شبیه سازی با فرض اختلاط ایدهال ذرات، انجام شده است. همچنین فاکتور شکل نانو ذره که به صورت شش ضلعی منتظم است دخالت داده شده است. نمونه های نانوکامپوزیت بر پایه %0-%2- %4- %8 درصد وزنی نانو گرافن ساخته شده و آزمون های کشش و ضربه برروی آن انجام گردید.مدل با نتایج بدست آمده از آزمون کشش مطابقت داده شد که درصد تطابق خوبی را ازخود نشان داد. مشاهده شد که استحکام کششی%97 در %4 وزنی گرافن، مدول یانگ %55 در %8 وزنی گرافن و مقاومت به ضربه نانو کامپوزیت حاصل %27 در %4 وزنی گرافن نسبت به پلیپروپیلن خالص افزایش پیدا می کند. اما ازدیاد طول تا شکست آن کاهش مییابد. نیز آن که، نتایج آزمایشگاهی با مدل شبیه سازی شده حداکثر خطای 8 درصد را در4 درصد وزنی گرافن دارد.
مژده رقت حامد عزیزی
برای رسیدن به خواص نهایی بهینه محصولات، توسعه ی ساختاری نقش مهمی در فرایند پلیمر ها دارد. در میان این پدیده ها بلورینگی پلیمر های نیمه بلوری نقش بسیار مهمی دارد. در این مطالعه به بررسی رفتار تبلور هم دمای نانوکامپوزیت بر پایه پلی لاکتیک اسید وگرافن تحت شرایط بدون برش و همراه با برش پرداخته شده است. نانوکامپوزیت ها شامل 5/0، 1، 2 و3% وزنی گرافن بوده که در یک مخلوط کن داخلی تهیه شدند. ریخت شناسی نانو کامپوزیت ها به وسیله ی ریزبین الکترونی روبشی انجام گرفته است. آنالیز ساختاری و رفتار تبلور نانوکامپوزیت قبل و بعد از اعمال جریان برشی، به روش گرماسنجی پویشی تفاضلی و پراش اشعه ی ایکس ارزیابی شده است. در این میان تاثیرشدت و مدت جریان برشی و هم چنین مقدار نانو گرافن با استفاده از روش رئومتریک برای مشاهده ی پیشرفت فرایند تبلور در دمای نزدیک تبلور c? 135 بررسی شده است. مراحل آزمون شامل: افزایش دمای نمونه تا c? 190 و نگه داشتن در همان دما به مدت min 5 ، اعمال پیش برش های 1/0، 3/0، 5/0، 1/1 وs-1 8/1 در مدت زمان s60 و سپس کاهش دمای نمونه تا c? 135 و اعمال آزمون رفت و برگشتی بوده است. تحت جریان برشی رفتار تیلور در پلیمر های نیمه بلوری و ساختار آن توسط عواملی نظیر دما، سرعت برش و مدت زمان برش کنترل می شود.جریان برشی قادر است سرعت تبلور را به میزان قابل ملاحظه ای بهبود دهد هم چنین بر هم کنش بین جریان و عوامل هسته گذار سبب شتاب بخشیدن به پلیمر می شود. با مشاهده ی رشد مدول ذخیره ای در نمونه ها به عنوان شاخصی از پیشرفت بلورینگی، به نظر می رسد که مدول ذخیره ای در درصد های بالای گرافن زودتر به رشد نهایی خود رسیده است. با افزایش درصد گرافن، زمان القای تبلور نیز کاهش یافته است. مشاهده شد که افزایش پیش برش تا مقدار معینی به خصوص در درصد های بالا ی نانوگرافن، سبب بهبود رفتار تبلور پلی لاکتیک اسید ازجمله کاهش زمان القای تبلور و افزایش درصد تبلور می شود. هم چنین مشاهده شد که با افزایش مدت زمان پیش برش به s300 و s600 زمان القای تبلور کاهش یافته است. بر روی تعدادی از نمونه های خارج شده از رئومتر، آزمون های گرماسنجی پویشی تفاضلی و پراش اشعه ی ایکس انجام شد. نتایج آن ها نشان داد که تحت اعمال پیش برش، تعداد پیک تبلور در پراش اشعه ی ایکس و درصد تبلور در گرماسنجی پویشی تفاضلی افرایش یافته است.
اسماعیل قاسمی مجتبی انصاریان
پروپاگاندا یا تبلیغات سیاسی گونه ای ارتباط است که اطلاعات هماهنگ و جهت دار برای بسیج افکار عمومی در جهت منافع گروه خاص منتشر می کند. پروپاگاندا برای اثرگذاری بر افکار عمومی روشها و وسایل مختلفی دارد.رسانه ها و خبرگزاری ها بازوان توانمند پروپاگاندا هستند.تسلط بر رسانه ها و خبرگزاری های بزرگ، قدرت فوق العاده ای را برای دولتها بوجود آورده که به راحتی می توانند باعث تغییر باورها، نگرش ها و شکل دهی به افکار عمومی خارجی و داخلی گردند. در این تحقیق که به روش کتابخانه ای انجام شده، کوشش گردیده با شناسایی علل و عوامل تأثیرگذار در نحوه تصویب کنوانسیونهای بین المللی و بررسی مذاکرات اولیه تأسیس سازمانهای بین المللی و چگونگی بوجود آمدن آنها، به اهداف موسسین و تصویب کنندگان پی برده و بازیگران صحنه بین المللی بهتر می توانند به تفاهم هایی هم طراز و هم سطح در جامعه بین المللی برسند. فضاسازی رسانه ای و انعکاس اخبار و تحلیل ها در فضای بین المللی بر مذاکرات سیاسی جاری در جهان نقش موثری بازی می کند. پروپاگاندا بر تصویب کنوانسیون ها، بوجود آمدن سازمان های بین المللی و سایر مفاهیم و هنجاری های بین المللی اثری مسلم دارد. هم چنین آغاز و تداوم جنگ ها و قطعنامه های صادره شورای امنیت در خصوص جنگها بی تاثیر از پروپاگاندا نیست
پیمان عزتی اسماعیل قاسمی
چکیده ندارد.
سمیه محمدیان گزاز اسماعیل قاسمی
در این پژوهش روش جدیدی به نام پلیمر شدن و سازگاری درجا جهت تهیه آلیاژهای abs/pa6 مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش مونومر pa6 (کاپرولاکتام) در حضور abs پلیمریزه می شود. اجزای اصلی واکنش عبارتند از مونومر (کاپرولاکتام)، کاتالیست (کاپرولاکتامات سدیم)، میکرو فعال کننده هگزا متیلن دی ایزوسیانات (hdi) و ماکرو فعال کننده استایرن مالئیک انیدرید (sma). در این تحقیق، ترکیب درصد abs/caprolactam و غلظتهای فعال کننده ماکرو و میکرو به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شدند. همچنین جهت مقایسه این روش با روش معمول آمیزه سازی در اکسترودر، نمونه هایی با ترکیب درصد مشابه حاوی سازگارکننده در اکسترودر تهیه شدند. در ابتدا، تاثیر sma بر روی پلیمریزاسیون آنیونی کاپرولاکتام بررسی شد. pa6 در سه غلظت مختلف از hdi و سه غلظت sma در دمای °c 200 در مخلوط کن داخلی تهیه شد. سپس، تغییرات گشتاور پلیمر شدن مقایسه شد. با افزایش مقدار hdi زمان واکنش کاهش و سرعت واکنش افزایش پیدا کرد. در کمترین مقدار hdi، sma تاثیرات مشابهی با hdi بر زمان و سرعت واکنش داشت. درصد تبدیل مونومر با بالارفتن مقدار هر دو فعال کننده افزایش نشان داد. در جداسازی توسط حلال، نمونه ها شکلهای مختلفی پیدا کردند. نمونه های فاقد sma محلولهای شفاف و یکنواختی را به وجود آوردند، درحالیکه نمونه های دارای sma محلولهای کدری ایجاد کردند که در قسمتی حالت سوسپانسیون داشت. فقط مقدار کمی از sma در سطح این محلولها بصورت حل نشده باقی مانده بود که نشاندهنده شرکت این ماده در واکنش بود. بعلاوه، نمونه های دارای sma تنها یک دمای انتقال شیشه ای (tg) مربوط به pa6 را نشان دادند که بالاتر از دمای tg مشاهده شده در نمونه های فاقد sma بود که می تواند نشاندهنده تشکیل کوپلیمر sma-pa6 با tg بالاتر باشد. بعد از مشخص شدن تاثیر مطلوب sma به عنوان فعال کننده در تهیه آنیونی pa6، آلیاژهای abs/pa6 در سه ترکیب درصد (25/75، 50/50 و 75/25) و غلظتهای مختلف hdi (phc 4 و 2) و sma(phc 6 و 3 و 0) در مخلوط کن داخلی (در دمای °c 200) به روش پلیمریزاسیون و سازگاری درجا تهیه شدند. به منظور مطالعه این آلیاژها، گشتاور اختلاط، درصد تبدیل مونومر، جداسازی توسط حلال، مورفولوژی، جابجایی دماهای tg و تغییرات بلورینگی فاز pa6 بررسی شد. تغییرات گشتاور اختلاط در این نمونه ها نشان داد که abs مقداری تاثیر محدودکننده بر روی فرایند پلیمریزاسیون دارد. تاثیر sma و hdi مشابه با قسمت قبل (pa6 خالص) بود. درصد تبدیل مونومر با بالا رفتن مقدار کاپرولاکتام و غلظت فعال کننده ها افزایش نشان داد. در جداسازی توسط اسید فرمیک، بخش حل نشده ای در سطح محلول موجود بود. مطالعات ftir نشان داد این قسمت حاوی abs بوده و sma علیرغم حل نشدن در اسید فرمیک در بخش محلول قرار داشت که نشاندهنده تغییرات شیمیایی در ساختار sma است که احتمال می رود مربوط به تشکیل کوپلیمر sma-pa6 باشد. مورفولوژی آلیاژها با هم متفاوت بود. در نمونه های دارای ساختار پراکنده اندازه ذرات پراکنده با افزایش مقدار sma کاهش پیدا کرد. همچنین تاثیر sma در مقدار کمتر hdi مشهودتر بود که احتمالا مربوط به مسئله رقابت بین فعال کننده ها می باشد. در برخی از نمونه ها ذرات ریزتر از nm 100 دیده شد. مشاهده قابل توجه در تصاویر sem آن بود که آلیاژهای تهیه شده به روش پلیمریزاسیون و سازگاری درجا دارای ذرات ریزتر از آلیاژهای تهیه شده به روش آمیزه سازی در اکسترودر بودند. حتی نمونه های سازگارنشده تهیه شده به روش درجا در قیاس با نمونه های سازگار به روش آمیزه سازی دارای ذرات پراکنده کوچکتری بودند. تغییرات در دماهای tg مربوط به هر دو فاز abs و pa6 نتایج قابل توجهی در بر داشت. درحالیکه تغییرات tg در روش آمیزه سازی در اکسترودر در حدود °c 3 بود، تغییرات tg در روش پلیمریزاسیون و سازگاری درجا °c 30-5 به دست آمد که نشاندهنده برتری روش پلیمریزاسیون و سازگاری درجا بود. ساختار بلورینگی pa6 توسط آزمونهای dcs و xrd بررسی شد که متاثر از ترکیب درصد آلیاژ و غلظت مواد فعال کننده بود. در نمونه های دارای pa6 بیشتر فقط بلورهای ? دیده شدند. با افزایش مقدار abs، بلورهای نوع ? پدید آمد و در 75 درصد abs فقط بلورهای ? وجود داشتند. درصد بلورینگی با افزایش abs کاهش پیدا کرد. کلیه نتایج حاکی از آن بود که روش پلیمریزاسیون و سازگاری درجا می تواند به عنوان روش کارآمد در تهیه آلیاژهای abs/pa6 مدنظر قرار گیرد.
مرضیه ریاحی نژاد اسماعیل قاسمی
در این تحقیق فوم های نانو چندسازه ای بر پایه ی آمیخته ی پلی اتیلن کم چگال (ldpe) و پلی اتیلن وینیل استات (eva) تهیه شد. آمیخته ها با نسبت ldpe/eva برابر 100/0، 75/25، 25/75 و 0/100 با مقادیر مختلف نانو رس برابر 0، 1، 3 و phr 5 و همچنین عامل جفت کننده (ldpe-g-ma)، عامل فوم زا (adc)، فعال کننده (zno) و عامل شبکه ای کننده (dcp) درون مخلوط کن داخلی با هم اختلاط یافتند. سپس نانو چندسازه های به دست آمده در پرس به روش (پیمانه ای) تک مرحله ای تبدیل به فوم شدند. هدف از این مطالعه بررسی فوم پذیری، خواص مکانیکی، فیزیکی و رئولوژیکی فوم های نانو چندسازه ای بود. به منظور دست یابی به این اهداف، ابتدا آزمون های پراش اشعه ی ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی ریخت شناسی آمیخته، ریخت شناسی نانو چندسازه و ریخت شناسی فوم نانو چندسازه انجام شد. نتایج آزمون xrd نشان داد که پراکنش ذرات درون ماتریس متاثر از نسبت آمیخته ها، مقدار نانو رس و حضور عامل جفت کننده است. در برخی نمونه ها پیک نانو رس در طیف xrd دیده نشد که نشانه ای از رسیدن به پراکنش لایه لایه ی ذرات درون ماتریس بود. برای تایید این نتیجه، آزمون tem بر روی یکی از نمونه ها انجام شد که نتیجه ی این آزمون دست یابی به ریخت شناسی لایه لایه در کنار میان افزایی بود. نتایج آزمون sem نشان داد که اندازه و چگالی سلول، به عنوان مهمترین عوامل ریخت شناسی فوم، وابسته به نسبت آمیخته ها، مقدار نانو رس و حضور عامل جفت کننده است. همچنین راندمان هسته گذاری نیز از این موارد تاثیر می پذیرد. در گام دوم، آزمون های چگالی و درصد ژل انجام شد. نتایج آزمون چگالی بیانگر آن بود که چگالی فوم با افزایش نسبت eva در نسبت آمیخته ها کاهش می یابد. درصد ژل نیز به عنوان یکی از عوامل تاثیرگذار بر روی خواص فوم نهایی، در تمام نمونه ها اندازه گیری شد که داده ها نشان دهنده ی اثر گذاری مقدار نانو رس و نسبت آمیخته ها بر روی این خاصیت هستند. در ادامه ی تحقیق، خواص مکانیکی شامل خواص کششی و خزش-بازیابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهمترین عامل ثاثیرگذار بر مدول کششی و استحکام فوم های نانو چندسازه ای، نسبت آمیخته ها است. از طرفی رفتار خزش و میزان بازیابی فوم از بار فشاری به شدت از درصد ژل و مقدار نانو رس تاثیر می پذیرد. در انتها رئولوژی نانو چندسازه ها به عنوان مهم ترین آزمون برای تعیین قابلیت فوم شدن بر روی نمونه ها انجام شد. آزمون های رئولوژیکی شامل جاروی بسامد و خزش-بازیابی در حالت مذاب بودند. نتایج آزمون جاروی بسامد بر روی نمونه ها نشان داد که مدول ذخیره ای، گرانروی مختلط و گرانروی برشی صفر با افزودن مقدار نانو رس افزایش می یابند. همچنین بسامد تقاطع نمودارهای مدول ذخیره ای و مدول اتلاف مشخص کرد که حضور نانو ذرات رس نانو چندسازه را الاستیک تر می کند و بر روی چگالی و اندازه ی سلول ها اثر می گذارد. به علاوه نمودارهای cole-cole رسم شده به کمک داده های رئولوژیکی، بیانگر سازگارتر بودن آمیخته ی ldpe/eva در مقایسه با آمخیته eva/ldep بود. داده ی به دست آمده از آزمون خزش-بازیابی در حالت مذاب، درصد الاستیسیته است که با ریخت شناسی فوم ارتباط دارد. نتایج یبانگر این مطلب بود که نمونه هایی با بیشترین درصد الاستیسیته، بیشترین چگالی سلولی و کمترین اندازه ی سلول را دارا هستند.