|
فهرست مندرجات
وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی.. ۱۰
آشنایی با بسپارها ۱۱
مقدمه: ۱۱
بلورینگی.. ۱۳
رفتار گرمایی بسپارها ۱۴
وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی.. ۱۵
رفتار پلاستیکها ۱۹
تلرانس ها ۱۹
مقدار انقباض…. ۱۹
تنش حرارتی.. ۱۹
طراحی و پارامترهای موثر. ۱۹
تلرانس و شرینکیج. ۱۹
استرس های حبس شده و باقی مانده. ۱۹
تمرکز تنش… ۱۹
مقدار انقباض – در ارتباط با فاکتورهای مختلف… ۲۳
CLTE ضریب انبساط حرارتی خطی: ۲۴
تنش حرارتی: ۲۶
طراحی و پارامترهای موثر. ۲۷
تلرانس و شرنیکیج. ۳۰
تابیدگی و انقباض warpage. 30
استرسهای حبس شده یا باقیمانده. ۳۱
محدوده طیف… ۳۴
تکنیکهای مدرن شناسائی پلاستیکها ۳۶
چکیده: ۳۶
مقدمه. ۳۷
(۱) بررسی ساختار پلاستیکها Structural Investigation Of Plastic. 39
(2) روشهای کلاسیک بررسی و شناسائی نمونه های پلاستیک.. ۴۰
الف- بررسیهای اولیه (مقدماتی) ۴۰
ب- آزمایشهای حرارت و شعله. ۴۱
ج- انحلال پذیری (حلالیت) ۴۱
د- آنالیز عنصری.. ۴۲
ه- شناسائی نهائی.. ۴۲
(۳) زوشهای شیمیائی شناسائی پلیمرها ۴۳
الف- آنالیز عنصری: ۴۴
ب- گروههای عاملی: ۴۴
ج- تخریب انتهائی: ۴۴
د- واکنشهای حلقوی: ۴۵
ه- واکنشهای هماهنگ: ۴۵
(۴) روشهای دستگاههای بررسی و شناسائی پلیمرها ۴۵
(۵) روشهای اسپکتروسکپی در پلیمر. ۴۸
انواع روشهای اسپکتروسکپی.. ۵۱
(۶) اسپکتروسکپی الکترونی Electronic Spectroscopy. 51
اسپکتروسکپی فوتوالکترون با اشعه ایکس ZPS یا ESCA.. 53
مزایای دستگاه ESCA, یا XPS. 55
(7) اسپکتروسکپی رزونانس اسپین Spin – Resonance Spectroscopy. 57
اسپکتروسکپی C13-NMR حالت جامد. ۶۰
برهم کنشهای حالت جامد. ۶۱
(۸) اسپکتروسکپی نوترونی Neutron Spectroscopy. 66
روش پراش نوترونی.. ۶۶
پراش نوترون در زاویه کم Small Angle Neutron Scattering SANS. 68
کاربرد SANS در پلیمر. ۶۹
(۹) روشهای کروماتوگرافی CHROMATOGRAPHIC METHODS. 69
طبقه بندی روشهای کروماتوگرافی.. ۷۲
کروماتوگرافی گازی GAS CHROMATOGRAPHY.. 72
اندازه گیری مساحت پیک.. ۷۳
کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا، HPLC SYSTEMS. 74
کروماتوگرافی براساس اندازه مولکولی.. ۷۵
(۱۰) آنالیز حرارتی Thermal Analysis 77
موارد استفاده از دستگاههای آنالیز حرارتی.. ۷۷
کاربردها روشهای آنالیز حرارتی.. ۷۷
انواع روشها و دستگاهها آنالیز حرارتی.. ۷۸
۱- گرماسنج پویشی تفاضلی – Differntial Scanning Calorimeter (DSC) 78
2- تجزیه گرمائی تفاضلی – Differntial Thermal Analyzer (DTA) 79
تهیه تکپار. ۸۳
بسپارش فشار بالا. ۸۳
فرآیندهای زیگلر. ۸۳
خواص LLDPE,VLDPE. 83
فراورش پلی اتیلن. ۸۳
بسپارش… ۸۸
خواص LLFPE,VLDPE: 93
فراوش: ۹۷
مشخصات فرایند و رفتار پلی اتیلن در قالبگیری تزریقی.. ۹۸
دمای مذاب.. ۹۸
زمان اقامت در سیلندر. ۹۸
دمای نواحی مختلف دستگاه تزریق.. ۹۸
مشخصات قالب و گلویی.. ۹۸
سرعت تزریق.. ۹۸
ویژگی های مارپیچ. ۹۸
انتقال مواد. ۹۸
رنگ آمیزی.. ۹۸
نسبت طول جریان به ضخامت دیواره. ۹۸
حجم تزریق.. ۹۸
سرعت چرخش مارپیچ. ۹۸
فراورش مجدد. ۹۸
تزریق.. ۱۶۳
مراحل تزریق.. ۱۶۳
ماشین های تزریق.. ۱۶۳
واحد تزریق.. ۱۶۳
واحد بستن.. ۱۶۳
قالب با کانال عایق شده. ۱۶۳
قالب با کانال داغ. ۱۶۳
قالب طبقه ای.. ۱۶۳
خنک کن قالب.. ۱۶۳
پران قطعه کار. ۱۶۳
خروج قطعات پله دار از قالب.. ۱۶۳
انقباض…. ۱۸۵
اندازه قطعه برای تعیین انقباض…. ۱۸۵
دیاگرام PVT. 185
پیش بینی انقباض…. ۱۸۵
انقباض نامتوازن.. ۱۸۵
کنترل فشار قالب در فاز پرشدن دستگاه تزریق.. ۲۰۲
انتخاب مسیر فشار و کنترلر. ۲۰۲
تنظیم قالب.. ۲۱۱
عانل تنظیم. ۲۱۱
تنظیم با محور قسمت نرم سازی.. ۲۱۱
تنظیم داخلی و اتصال مقابل. ۲۱۱
تنظیم قالبهای بزرگ.. ۲۱۱
تعویض قالب.. ۲۱۱
سیستم های تعویض سریع قالبهای ترموپلاستیک.. ۲۱۱
تعویض کننده قالب برای قالبهای الاستومر. ۲۱۱
محاسبه ابعاد کانالهای راهگاهی، گیت، مجراهای خروج هوا در قالب.. ۲۳۷
مقدمه. ۲۳۷
ملزومات خنک کردن.. ۲۳۷
زمان خنک کردن قالب.. ۲۳۷
خواص حرارتی و هدایت گرمایی اجزاء سازنده قالب.. ۲۳۷
سرمایش قالب، سیستم سرمایش… ۲۳۸
ارزیابی زمان خنک شدن.. ۲۳۸
سیال خنک کننده. ۲۳۸
طراحی جریان خنک کننده. ۲۳۸
موقعیت کانالهای خنک کننده. ۲۳۸
خنک کننده های مسطح صفحه ای.. ۲۳۸
خنک کننده حلزونی.. ۲۳۸
خنک کننده انگشتی یا حبابی.. ۲۳۸
خنک کننده فواره ای.. ۲۳۸
ملزومات خنک کردن.. ۲۳۹
زمان خنک کردن قالب.. ۲۳۹
خواص حرارتی و هدایت گرمایی اجزاء سازنده قالب.. ۲۳۹
سرمایش قالب(سرد کردن قالب) ۲۳۹
طراحی جریان خنک کننده در قالب.. ۲۳۹
۱٫ مقدمه. ۲۳۹
مزایای فرایند قالبگیری تزریقی.. ۲۵۳
معایب فرایند قالبگیری تزریقی.. ۲۵۳
مشکلاتی که در عملیات قالبگیری تزریقی معمولاً دیده می شود. ۲۵۳
اقدامات تصحیح خرابیهای قطعه قالبگیری..
مقدمه:
بسپار مولكول بسيار بزرگي است كه از بهم پيوستن تعداد زيادي مولكولهاي كوچك كه تكپاره ناميده مي شوند پديد مي آيد. به عبارتي ديگر زنجير زنجير بلندي است كه از تكرار واحدهاي شيميايي كوچك و ساده ساخته شده است. به هر يك از اين واحدهاي تكراري پار (و در زبان انگليسي mer) گفته مي شود و از به هم چسبيدن بسياري پار بسپار (Polymer) ساخته مي شود. فرايند توليد بسپار از تكپار را بسپارش مي گويند. اغلب به علت ساختار زنجير وار به هم متصل مي شود. از اصطلاح زنجير بسپاري به جاي مولكول يا درشت مولكول بسپاري استفاده مي شود. يك بسپار مي تواند طول زنجيرههاي متفاوتي داشته باشد. بسپارهاي تجاري عموما زنجيرهايي دارند كه از 1000 تا 10000 واحد تكراري تشكيل شده اند. اگر تعداد واحدهاي تكراري در زنجيره خيلي زياد نباشد ماده به صورت مايع خواهد بود و به آن چند پاره مي گويند. با افزايش واحدهاي تكراري و در نتيجه افزايش وزن مولكولي حالت فيزيكي ماده به سمت مايع گرانرو و در نهايت جامد تغيير شكل مي دهد.
يك درشت مولكول بسپاري مي تواند به صورت خطي شاخه اي و يا شبكه اي وجود داشته باشد. در يك بسپار خطي گروههاي تكرار شونده پشت سر يكديگر قرار مي گيرند. شكل فضايي اين مولكولها معمولا به صورت يك كلاف نخ است و توده اي از اين مولكولها كلاف درهم گره خورده اي را تشكيل مي دهند. اين امكان است كه روي يك زنجير بسپار زنجيره هاي كوچك ديگري رشد كنند كه به آنها شاخه مي گويند و به اين نوع بسپارها بسپار شاخه اي مي گويند. شاخه هاي متصل به بدنه زنجير مي توانند كوتاه يا بلند باشند.
در حالتي كه زنجيرهاي يك ماده بسپاري بوسيله اتصالات عرضي به يكديگر پيوند خورده باشند بسپار شبكه اي ناميده مي شود. بسپارهاي شبكه اي به دليل ساختار به هم پيوسته اي كه دارند در حلالها حل نمي شوند.
كوپليمرها نوعي از بسپارها هستند كه از بسپارش دو با چند نوع تكپاره با يكديگر بدست مي آبند. در اين حالت به تكپاره ها همتكپاره گفته مي شود. گاهي اوقات غبارت هموپليمر براي بسپار ساخته شده از يك تكپار منفرد به كار گرفته مي شود.
بلورينگي
اگر ساختار مولكول بسپار منظم بوده و فاقد گروه هاي جانبي بزرگ باشدزنجيرها مي توانند به آساني در كنار يكديگر مستقر شوند و نظم يابند. مناطقي كه در آهنها زنجيرهاي بسپار در كنار هم منظم قرار مي گيرند را نواحي بلوري مي گويند. به بسپارهايي كه ريخت بلوري و يا جهت يافتگي خاصي بين زنجيرهاي آن مشاهده نشود بسپار بي ريخت يا بي شكل مي گويند. ميزان بلورين بودن يك بسپار يكي از عوامل مهم در تعيين خواص آن مي باشد. بطور مثال شفافبت يكي از خواص ظاهري است كه تابع بلورينگي استو
در بسپارهاي شاخه اي وجود شاخه ها مانعي براي تشكيل نواحي بلورين است به همين دليل در يك نوع بسپار كه قابليت بلورينگي دارد گونه هاي خطي آن نوع بسپار بلوري تر از گونه هاي شاخه اي همان بسپار بوده و خواص متفاوتي نيز خواهند داشت.
به هنگام فراورش و شكل دهي بسپارها اين امكان هست كه با تغيير شرايط فراورش ميزان بلورينگي را در محصول نهايي تغيير داد چون نظم يابي زنجيرها در كنار هم يا بلورين شدن بسپار وابسته به شرايط دمايي و زماني استو
براي مثال با افزايش بلورينگي در يك قطعه:
- دماي ذوب مقاومت شيميايي و صلبيت افزايش مي يابد.
- ضربه پذيري شفافيت مقاومت در برابر ترك خوردگي تنشي و تراوايي قطعه در برابر گازها كاهش مي يابد.
رفتار گرمايي بسپارها
در حالت كلي بسپارهاي صنعتي را مي توان به دو گروه گرمانرم و گرماسخت تقسيم كرد. گرمانرمها در بياني ساده بسپارهايي هستند كه در اثر گرما نرم شده و در بالاتر از يك دماي خاص جريان مي يابند. به عبارتي ديگر در اين مواد امكان لغزش زنجيره هاي بسپاري روي هم در اثر گرم شدن وجود دارد به طوري كه درشت مولكولها از انرژي كافي جهت غلبه بر نيروهاي بين مولكولي برخوردار هستند. بالطبع با سرد كردن اين مواد سفت شده و زنجيره هاي آن از حركت باز مي ايستند.
گرمانرمها را مي توان بارها گرم كرد و شكل داد. اين مواد قابليت حل شدن در حلال را نيز دارند. گرمانرومها از نظر تجاري مهمترين دسته مواد پلاستيكي هستند. 80% بسپارها در دنيا جزء گرمانرمها هستند. ساختار مولكولي گرمانرمها بصورت خطي يا شاخه اي است.
گرما سخت ها پلاستيكهايي هستند كه در اثر گرما يا عوامل ديگري از قبيل تابش اشعه و رطوبت پخت شده و تبديل به محصولاتي غيرقابل ذوب و انحلال مي شوند. اصطلاح گرما سخت به اين دليل روي اين مواد گذاشته شد كه اولين پلاستيكهاي شبكه اي ساخته شده در اثر گرما شبكه اي مي شدند اما در چند دهه اخير روشهاي غير گرمايي نيز براي شبكه اي كردن مواد استفاده مي شود. رفتار گرمانرمها در برابر گرما با رفتار مواد كوچك مئلكول بسيار متفاوت است. بسپارها معمولا نقطه ذوب مشخصي ندارند و فرايند ذوب آنها در محدوده اي از دما صورت مي گيرد. نواحي بي ريخت و بلورينه گرمانرم رفتارهاي متفاوتي در مقابل گرما دارند. اگر يك ر بي ريخت را گرم كنيم به محدوده اي از دما مي رسيم كه در آن تحرك بخشهايي از زنجير ممكن شده و بسپار نرم مي شود. به اين دما دماي انتقال شيشه اي (Tg) گفته مي شود كه از ويژگيهاي مهم يك بسپار گرمانرم است. اگر به گرما دادن ادامه دهيم به جايي مي رسيم كه كل زنجير امكان حركت پيدا مي كند. به اين محدوده از دما كه در آن زنجيرهاي بسپار مي توانند روي هم بلغزند دماي ذوب (Tm) گفته مي شود.
نواحي بلورين از مقاومت گرمايي بيشتري نسبت به نواحي بي ريخت برخوردار هستند به عبارتي دماي ذوب بيشتر و مشخص تري دارند. دمايي كه براي ذوب بلورها تعريف مي شود (Tc) دمايي است كه در آن نواحي بلورين نظم خود را از دست مي دهند. براي داشتن جريان در يك بسپار بلورين لازم است كه آن را تا بالاتر از دماي ذوب بلورها گرم كنيم. در حالت عمومي براي اغلب بسپارها بين سه دماي مذكور رابطه زير برقرار است:
Tg < Tc < Tm
وزن مولكولي و توزيع وزن مولكولي
وزن مولكولي يك بسپار نقش مهمي در كاربرد آن ايفا مي كند. جالب و مفيد بودن ويژگيهاي مكانيكي بسپارها نتيجه وزن مولكولي بسيار زياد آنها است. وزن مولكولي ر تعيين كننده ويژگي هاي مكانيكي و نيز فرايند پذيري آن است. هر چه وزن مولكولي زيادتر شود مقاومت شيميايي و خواص مكانيكي ماده (از قبيل استحكام چقرمگي خزش مقاومت در مقابل ترك) نيز بهبود مي يابد. اما در عين حال موجب زياد شده كرانروي مذاب بسپار شده و فراورش آن را مشكلتر مي كند. در صنعت براي تخمين وزن مولكولي از اندازه گيري شاخص جريان مذاب بسپار استفاده مي شود كه عبارت است از وزني از بسپار كه در حالت مذاب و تحت فشاري مشخص از ميان روزني استاندارد طي 10 دقيقه رانده مي شود. اين شاخص با گرانروي بسپار و در نتيجه وزن مولكولي آن نسبت معكوس دارد. زوشهاي دقيق تر تخمين وزن مولكولي كروماتوگرافي ژل تراوايي (GPC) و اندازه گيري گرانروي محلول بسپار است كه روشهايي آزمايشگاهي هستند.
وزن مولكولي يك بسپار در طول فرايند بسپارش كنترل مي شود. شرايط واكنش نوع فرايند و نوع يازيگرها (كاتاليزورها) از عوامل موثر بر وزن مولكولي هستند. البته در يك بسپار تجاري همه مولكولها هم اندازه نيستند. به عبارتي در طول فرايند بسپارش همه مولكولها به يك اندازه رشد نمي كنند و يك بسپار شامل مخلوطي از مولكولهايي با وزنهاي مولكولي مختلف است. هنگامي كه از وزن مولكولي يك بسپار صحبت مي شود درواقع ميانگين وزن مولكولي درنظر گرفته مي شود. در كنار وزن مولكولي توزيع وزنهاي مولكولي مختلف در بسپار نيز از عوامل تعيين كننده ويژگي ها است و بايد مورد بررسي قرار گيرد.
وزن مولكولي بسپارها معمولا با دو روش تعيين و گزارش مي شود كه عبارتند از:
وزن مولكولي ميانگين عددي Mn و وزن ميانگين وزني Mw كه اينگونه تعريف مي شوند:
تعداد كل زنجيرها / وزن كل زنجيرهاي
بسپار = Mv
كل وزن زنجيرها / مجموع (تعداد زنجيرهاي هم وزن x وزن هر زنجير با تعداد واحدهاي تكراري مشخص) = Mw
اگر زنجيرهاي يك بسپار داراي اندازه هاي تقريبا .............................
|
پروژه و پایان نامه
