سبد خرید 0

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

بررسی تجربی خواص مکانیکی و مورفولوژیکی فوم میکروسلولی پلی استایرن

فوم میکروسلولی پلی استایرن

فوم های میکروسلولی به آن دسته از فوم ها اطلاق می شود که دارای تعداد زیادی سلول در اندازه حدود 10 میکرون می باشند. در این فومها از گاز خنثی (نیتروژن یا دی اکسید کربن) بعنوان ماده پف دهنده استفاده می شود. بدلیل کوچکی سلولهای این فومها خواص مکانیکی و فیزیکی برتری (مانند: استحکام خستگی، استحکام به ضربه ، خواص حرارتی و دی الکتریکی) حتی نسبت به پلاستیک فوم نشده دارند. در این تحقیق به بررسی خواص مکانیکی فومهای میکروسلولی پلی استایرن پرداخته شده است. میزان چگالی نسبی، تعداد سلولها، اندازه سلولها، ساختار فوم و همچنین استحکام کششی و استحکام در برابر ضربه فوم مورد بررسی و اندازه گیری قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که برای بدست آوردن ساختار بهینه، دما و زمان فوم کردن پلیمر باید به دقت تحت کنترل قرار گیرد. این شرایط در دمای حدود 100 درجه سانتیگراد و زمان 100 ثانیه می باشد. همچنین استحکام کششی نمونه های فوم شده نسبت به فوم نشده کاهش و میزان جذب انرژی نمونه های فوم شده به فوم نشده افزایش چشمگیری داشته است.

اهمیت کاهش مصرف منابع طبیعی با توجه به محدودیت این منابع قابل توجه است. روش تولید فوم با ایجاد حبابها یکی از روشهای کاهش مواد مصرفی است به شرطی که شرایط کاری را تأمین کند. تحقیقات نشان داده است که یک قطعه ساخته شده از پالستیکیهای فوم شده به روش سنتی، خواص مکانیکی بسیار ضعیفتری نسبت به یک قطعه ساخته شده از پالستیک فوم نشده دارد. بنابراین برای کاربردهایی که نیاز به استحکام کششی، استحکام به ضربه، چقرمگی، مقاومت به شکست خوب و سفتی مناسب وجود دارد، استفاده از فومهای سنتی پیشنهاد نمیشود.
فومهای میکروسلولی به آن دسته از فومها اطالق میشود که توسط جوانه زنی گاز در ترموپالستیکها ایجاد میشوند و دارای تعداد بسیار زیادی از سلولهای ریز )معمولا بیش از8 سلول در سانتیمتر مکعب( هستند که قطر سلولها10است. اساس این پدیده این است که اگر به اندازه کافی حبابهایی کوچکتر از ترکهای بحرانی در قطعه ایجاد شوند، چگالی بدون از دست دادن خواص مکانیکی مطلوب کاهش خواهد یافت. به این ترتیب پالستیکهای میکروسلولی میتوانند بدون لطمه به محیط زیست و بدون کاهش خواص مکانیکی، جایگزین فومهای سنتی یا حتی پالستیکهای فوم نشده شون، ضمن اینکه برخی از خواص را بهبود میبخشند. یک قطعه تولیدشده و فومشده با روش میکروسلولی میتواند تا 70درصد صرفه جویی در ماده اولیه داشته باشد. ضمن اینکه خواصی نظیر استحکام به ضربه و عایق بودن پلیمر فوم شده بهبود می یابد.

 

فوم کردن میکروسلولی بهطور کلی شامل سه مرحله است: جذب گاز، جوانه زنی و رشد سلول. در روش تودهای در مرحله اول نمونه پلیمری توسط گاز خنثی و با فشار بال در یک مخزن تحت فشار اشباع میشود. با گذشت زمان مولکولهای گاز در پلیمر نفوذ کرده، تا پلیمر از گاز اشباع شود. پس از اشباع جذب متوقف شده، توزیع گاز درون قطعه یکنواخت میشود. به طور معمول چندین ساعت تا چندین روز زمان الزم است تا یک ورق نازک پالستیکی اشباع شود. این زمان به جنس پالستیک، قابلیت نفوذ گاز استفاده شده در پالستیک، ضخامت، دمای اشباع و فشار گاز بستگی دارد.

برگشت به بالا