بررسي تاثير هوازدگي و حرارت بر خواص فيزيكي و مكانيكي UPVC

كارشناسي ارشد

پلي¬وينيل¬كلرايد (PVC) سومين پليمر پرمصرف دنيا است و سالهاست خواص مختلف آن مورد مطالعه قرار گرفته است. اين پليمر ذاتاً بسيار سخت بوده و در بسياري از مصارف نيازمند استفاده از نرم¬كننده¬ها است و بر اين اساس به دو دسته PVC سخت و نرم تقسيم مي¬شود. دوام اين ماده در صنايعي همچون ساختمان بسيار اهميت دارد. دوام اين پليمرها در معرض حلال، حرارات، نور، مواد شيميايي و رطوبت ممكن است متاثر شود كه ميزان اين كاهش بسيار اهميت دارد. دوام UPVC معمولاً در آزمون¬هاي هوازدگي، تابش UV و سيكل¬هاي حرارتي بررسي مي-گردد. تحقيقات نشان داده كه اجزاء مختلف در UPVC مي¬توانند دوام اين محصول را تحت تاثير قرار دهند. در اين پروژه دوام پروفيل¬هاي UPVC با مقادير مختلف تيتانيوم¬دي¬اكسيد(2، 5 و Phr 7) تحت تخريب هوازدگي مصنوعي با نور زنون و تخريب حرارتي (پيوسته و چرخه¬اي) مورد مطالعه قرار گرفته است. براي بررسي اثرات تخريب، خواص مكانيكي (مقاومت كششي، خمشي، ضربه) و رنگي آزمونه¬ها بررسي شد. براي بررسي اثر هوازدگي مصنوعي، نمونه¬ها به مدت 1200 و 3600 ساعت در دستگاه آزمون زنون قرار گرفتند و سپس براي بررسي اثرات احتمالي تحت آزمون¬هاي مكانيكي و رنگ¬سنجي قرار گرفتند. بررسي تخريب حرارتي در دماهاي 50 (آب¬گرم، آون و سيكل آب/آون) و C°100 (آون و سيكل آب/آون) و زمان¬هاي مختلف انجام شد. از آناليزهايTGA DMTA ,SEM ,DRS ,FTIR, NMR براي بررسي خصوصيات ريزساختار و هويت¬شناسي تخريب¬ها استفاده شد. نتايج آزمون مكانيكي نشان داد كه با افزايش مقدار TiO2 ، خواص نمونه¬هاي شاهد روند افزايشي دارند. افزايش بيش از حد مقدار رنگدانه تا phr 7 اثر منفي بر روي خواص دارد اما قبل از آن باعث بهبود خواص مي¬شود. همچنين نتايج نشان داد كه استحكام كششي و خمشي و مدول كششي و خمشي تحت هوازدگي و تخريب حرارتي به ميزان كمي افزايش مي¬يابد. آناليزها تشكيل گروه¬هاي عاملي جديد ناشي از تخريب پليمر و گاه پيگمنت را تائيد كرده و اذعان مي¬دارند كه روش هوازدگي باعث تخريب پيگمنت شده اما قابليت تخريب پليمر را نيز در درازمدت دارد. بالعكس روش حرارتي باعث تخريب پليمر و يا تغيير در پليمر مي-گردد. پايداري حرارتي نمونه¬ها بعد از اعمال تخريب افت بيشتري نسبت به نمونه¬هاي شاهد نشان داد. افت مدول ذخيره و افزايش Tg در اثر هوازدگي و تخريب از طريق آناليز DMTA تائيد شد. آناليز SEM تشكيل حفره در اثر تخريب را بر روي سطح نمونه¬هاي مورد بررسي نشان داده شد. تغييرات رنگ و تمايل به زردشدگي در همه روش¬هاي تخريب مورد بررسي نسبت به نمونه¬هاي شاهد با گذشت زمان مشاهده شد. واژه‌هاي كليدي: پلي¬وينيل¬كلرايد سخت، تيتانيوم¬دي¬اكسيد، هوازدگي مصنوعي، تخريب حرارتي

190637

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي - پليمر

دكتر مسعود جمشيدي