پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده مهندسی

تهیه و بررسی خواص نانو کامپوزیت­های پلی متیل متاکریلات / خاک رس دوبار اصلاح شده به روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی درجا

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی فرآیند

اساتید راهنما

دکتر عزیزاله نودهی

دکتر محمد عطایی

زمستان 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                      صفحه         

چکیده. 1

فصل اول: مقدمه. 3

1-1- بیان مسئله. 3

1-2- اهمیت و اهداف پروژه. 5

فصل دوم: مروری بر مطالعات انجام شده. 7

2-1- پلیمریزاسیون تعلیقی.. 9

2-1-1- دور همزن.. 9

2-1-2- غلظت پایدار کننده. 10

2-2-  سیلیکات­های لایه ای.. 11

2-3- هدف از اصلاح سطحی نانوخاک رس و روش­های آن.. ….15

2-4-  هدف از اصلاح سطح و لبه صفحات خاک رس توسط اصلاح کننده های سیلانی و چگونگی پیوند خوردن آن بر سطح   18

2-5-  ساختار نانو کامپوزیت­های سیلیکاتی لایه ای.. 19

2-5-1- نانوکامپوزیت لخته ای.. 19

2-5-2- نانوکامپوزیت میان لایه ای.. 19

2-5- 3- نانوکامپوزیت ورقه ورقه شده. 20

2-6- روش­های تهیه نانو کامپوزیت­های حاوی خاک رس… 20

2-6-1-  روش فیزیکی.. 21

2-6-1-ا- روش محلولی.. 21

2-6-1-ب- روش اختلاط مذاب… 22

2-6-2- روش شیمیایی.. 24

2-6-2-ا- روش پلیمریزاسیون  درجا 24

2-7- روش­های شناسایی مورفولوژی نانوکامپوزیت­ها 25

2-7-1- پراش اشعه ایکس…. 27

2-7-2- میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 28

2-8-  خواص نانوکامپوزیت­ها 28

2-9-  بررسی کار­های انجام شده. 30

فصل سوم : تجربی.. 45

3-1-مواد مصرفی.. 45

3-2-اصلاح مجدد نانو ذرات خاک رس… 48

3-3-تهیه مخلوط حاوی مونومر / خاک رس… 49

3-4- تهیه نانوکامپوزیت پلیمر/ خاک رس اصلاح شده. 49

3-4-1- تهیه پلی متیل متاکریلات به روش سوسپانسیونی.. 49

3-4-2- تهیه نانوکامپوزیت­های پلی متیل متاکریلات / خاک رس اصلاح شده به روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی­درجا 50

3-4-3- تهیه نانوکامپوزیت به روش اصلاح درجا و پلیمریزاسیون درجا 53

3-5- دستگاه­ها و آزمون­های مورد استفاده جهت بررسی نوع ساختار و خواص حرارتی و مکانیکی نانو کامپوزیت­ها 54

3-5-1- آزمون طیف سنجی زیر قرمز(FTIR). 54

3-5-2- آزمون پراش اشعه ایکس(XRD). 54

3-5-3- آزمون گرماوزن سنجی(TGA). 55

3-5-4- آزمون خواص گرمایی دینامیکی- مکانیکی(DMTA). 55

3-5-5-  آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM). 55

3-5-6- آزمون اندازه گیری زاویه تماس(Contact angle). 56

3-5-7- آزمون اندازه گیری درصد ژل(Gel content). 56

فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات… 58

4-1- نتیجه گیری.. 58

4-2- پیشنهادات… 61

منابع 62

فهرست اشکال

شکل 2-1 ساختار خاک رس مونت موریلونیت… 13

شکل 2-2ریز ساختار مونت موریلونیت 14

شکل 2-3  تصویری از اصلاح لایه­های خاک رس توسط کاتیون­های آلی.. 16

شکل 2-4  مدل­های رشد زنجیره­های آلکیلی، a: زنجیره­های کوتاه، b: زنجیره های متوسط، c : زنجیره­های بلند   17

شکل2-5   a : واکنش هیدرولیز.b :واکنش تراکمی.. 18

شکل 2-6  انواع ساختار­های نانوکامپوزیت­ پلیمر / خاک رس، a : ساختار لخته ای، b: ساختار میان لایه ای، c: ساختار ورقه ورقه ای بانظم ، d: ساختار ورقه ورقه ای بی نظم.. 20

شکل 2-7  نفوذ زنجیره­های پلیمر درون صفحات خاک رس به روش محلولی.. 22

شکل2-8  شمایی ازتهیه نانوکامپوزیت به روش لاتکس…. 22

شکل 2-9  شمایی از تهیه نانوکامپوزیت­ به روش مذاب زنجیره­های پلیمری.. 23

شکل 2-10  شمایی از تهیه نانوکامپوزیت به روش پلیمریزاسیون درجا 25

شکل 2-11 حالت­های مختلف پراکنش ذرات خاک رس اصلاح شده در ماتریس پلیمری با استفاده از آزمون­های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 26

شکل 2-12 طرحی از پراش اشعه ایکس…. 27

شکل2-13 بهبود خواص سدی نانوکامپوزیت با حضور نانو ذرات خاک رس… 30

شکل 2-14 ساختار مولکولی اصلاح کننده­ها، a : چهاروجهی کوکو آمین ، b : تری متوکسی وینیل سیلان.. 35

شکل 2-15 مراحل اصلاح خاک رس کلوزیت 20A و تهیه نانوکامپوزیت پلیمر / خاک رس… 39

شکل 3-1 ساختار یون­های آمونیومی اصلاح کننده­های خاک رس معدنی.. 47

شکل 3-2 ساختار اصلاح کننده­های سیلانی.. 47

شکل3-3 شمایی از یک قطره نانو کامپوزیت… 50

فهرست جداول

جدول 2-1 ساختار شیمیایی خاک های رس­ اسمکتیت رایج، M :کاتیون تک ظرفیتی ، X :درجه جانشینی کاتیون­های هم ریخت درصفحات هشت وجهی.. 13

جدول 2-2 نتایج آزمون پراش اشعه ایکس]50[. 31

جدول 2-3 نتایج آزمون پراش اشعه ایکس برای خاک رس اولیه و اصلاح شده ونانو کامپوزیت های تهیه شده با آنها]53[. 36

جدول 2-4 نتایج آزمون پراش اشعه ایکس]54[. 37

جدول 2-5  نتایج آزمون پراش اشعه ایکس برای خاک رس اولیه و اصلاح شده و نانو کامپوزیت های تهیه شده]55[. 40

جدول 2-6 نتایج آزمون پراش اشعه ایکس برای خاک رس اولیه و اصلاح شده]56[. 42

جدول 3-1 مشخصات مواد شیمیایی استفاده شده. 45

جدول 3-2 مقادیر مونومر و خاک­های رس یک و دوبار اصلاح شده. 49

جدول 3-3 دستور العمل تهیه  نانوکامپوزیت های NKT و NKD دردرصد های وزنی 1و3.. 51

جدول 3-4 دستورالعمل تهیه نانوکامپوزیت­های تهیه شده با خاک رس دوبار اصلاح شده. 52

جدول 3-5 دستورالعمل تهیه نانوکامپوزیت هایNKTMPS دردرصدهای وزنی مختلف…. 52

جدول 3-6 دستورالعمل تهیه نانوکامپوزیت های تهیه شده به روش اصلاح درجا 53

جدول 3-7 دستورالعمل تهیه نمونه ها جهت بررسی مقدار ژل.. 57

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.