بررسی اثر نانو ذرات خاک‌رس بر خواص پلی اتیلن اتصال عرضی شده۹۲- قسمت ۸

در یک پژوهش ری[۴۷] و همکارانش به بررسی نقش فصل مشترک میان رزین و ماده پرکننده بر خواص دی الکتریک نانو کامپوزیت ها پرداختند [۴۱] . برای این منظور، پلی‌اتیلن پرشده با ذرات میکرو و نانو مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد که میزان بار فضایی در نانو کامپوزیت نسبت به میکرو کامپوزیت کاهش می‌یابد. به همین دلیل استحکام الکتریکی در نانو کامپوزیت بیشتر از میکرو کامپوزیت است. همچنین توزیع بار در نانو کامپوزیت یکنواخت تر از پلیمر خالص است. از نتایج حاصل‌شده چنین به دست آمد که نانو ذرات موجب کاهش حرکت زنجیرهای پلیمر می‌شوند که این امر به دلیل ایجاد شدن باندهای فیزیکی میان نانو­ذرات و زنجیرهای پلیمری است. به علاوه همین باندهای فیزیکی موجب افزایش استحکام شکست الکتریکی نیز می‌شوند.
اثر نانو ذرات خاک رس بر خواص الکتریکی نانو کامپوزیت پلی‌اتیلنی توسط گرین[۴۸] و همکارانش بررسی شد. نتایج حاصل از آن نشان داد که افزایش خاک رس موجب افزایش فاکتور اتلاف و همچنین افزایش ولتاژ شکست می‌شود [۴۲]. در پژوهشی دیگر ساراثی[۴۹] و همکارانش مشاهده کردند که افزایش نانو ذرات خاک رس تا ۵ درصد وزنی به ماتریس اپوکسی باعث افزایش ولتاژ شکست و در درصدهای بالاتر آن موجب کاهش ولتاژ شکست می‌شود [۴۳] . وانگ[۵۰] و همکاران مشاهده کردند که در درصدهای کم نانو ذرات SiO2(5/. و ۱ درصد) مقدار ثابت دی الکتریک نانو کامپوزیت در تمام فرکانس‌ها کمتر از ماتریس پلی‌اتیلنی است ولی در درصدهای بالاتر روند تغییرات آن نسبت به ماتریس، وابسته به فرکانس است. افزایش ۳ و۵ درصد این نانو ذرات به ماتریس پلی اتیلنی باعث افزایش ثابت دی الکتریک نانو کامپوزیت نسبت به پلی‌اتیلن شد. اما تغییرات آن با فرکانس روند نزولی داشت و در فرکانس‌های بالاتر از Hz 104 نمودار ثابت دی الکتریک نانو کامپوزیت در زیر ماتریس خالص قرارگرفت [۴۴].
اهداف پروژه :
با توجه به مطالب ذکر شده و مطالعات قبلی محققان دیده شد که پلی اتیلن اتصال عرضی شده علاوه بر داشتن خواص مکانیکی، شیمیایی و حرارتی برتر نسبت به پلی اتیلن، دارای خواص الکتریکی مناسبی نیز برای استفاده در عایق کابل­های برق می‌باشد و با پیشینه‌ای نزدیک به شصت سال در بسیاری از کارخانه­های جهان در حال تولید است. همچنین نتایج بررسی­های انجام شده روی نانو کامپوزیت­ها نشان می­دهد که حضور نانو ذرات در ماتریس پلیمری می‌تواند خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی آن‌ ها را بهبود دهد.
در این پروژه اثر ایجاد تصالات ‌عرضی و اثر نانو ذرات خاک رس در ماتریس پلی اتیلنی به صورت توأم مورد بررسی قرار گرفته و خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی نانو کامپوزیت­های تهیه شده با ماتریس XLPE مطالعه شده است. در واقع هدف، علاوه بر پخش صفحات خاک رس در ماتریس جهت بهبود خواص، قرار دادن مولکول‌های پراکسید بین این صفحات است تا از این طریق بهبود فرایند پخت نیز حاصل شود. به این ترتیب که این کار از واکنش همزمان همه‌ی رادیکال‌ها جلوگیری کرده و موجب شودکه فرایند ایجاد اتصالات ‌عرضی به‌ صورت تدریجی با زمان انجام شود و در نهایت ایجاد اتصالات عرضی با بازده بیشتر و به ‌صورت یکسان تری صورت ­پذیرد.

 

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت fotka.ir مراجعه نمایید.

 

 

فصل سوم
مواد و روش­ها

 

در این فصل به تشریح مواد اولیه­ی بکار رفته، روش­های آماده سازی نمونه­ها، تجهیزات مورد استفاده و در نهایت آزمون­های انجام شده جهت بررسی خواص نمونه­ها پرداخته می‌شود.

 

مواد اولیه

 

پلی‌اتیلن مورد استفاده در این پروژه LDPE 0200 تولیدی پتروشیمی بندر امام است که مشخصات آن در جدول ۳-۱ آورده شده است.
جدول ‏۳‑۱ مشخصات LDPE استفاده‌شده.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدار واحد روش اندازه‌گیری خاصیت
۲ gr/10 min ASTM D 1238 M.F.I (190°C /16/2 kg(
۹۲۰/۰ gr/ml TSTM 209B دانسیته
۹۴ °C ASTM D 1525 نقطه نرم شدگی

 

پراکسیدهای استفاده‌شده در این پژوهش Trigonox 101-45B-gr و Trigonox 101 تولید شرکت اکزو نوبل[۵۱] می‌باشند که ساختار شیمیایی آن‌ ها در شکل ۱-۳ و مشخصات آن­ها در جدول ۳-۲ آورده شده است.

شکل ‏۳‑۱ ساختار شیمیایی Trigonox 101-45B-gr و Trigonox 101.
جدول ‏۳‑۲ مشخصات پراکسیدهای استفاده‌شده.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Flash point
°)C(
نقطه ذوب
°)C(
دانسیته
gr/cm3))
حالت فیزیکی وزن مولکولی(g/mol ) نام پراکسید
۵۵ ۶ ۸۷۷/۰ پودر سفید رنگ ۴/۲۹۰ Trigonox 101-45B-gr
۵۶ ۶ ۸۷۰/۰ مایع شفاف ۴/۲۹۰ Trigonox 101

 

به منظور ایجاد پایداری اُکسایشی لازم از Irganox 1010 با نام شیمیایی Pentaerythritol tetrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate) تولید شرکت سیبا[۵۲] استفاده شد که فرمول شیمیایی آن در شکل ۳-۲ و مشخصات آن در جدول ۳-۳ نشان داده‌شده است.

شکل ‏۳‑۲ ساختار شیمیایی Irganox 1010.

 

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *