ارزیابی اثر پارامترهای موثر بر خواص رئولوژیکی و مکانیکی پوششهای خودرویی پلاستیزول تقویت شده با نانو ذرات سیلیکا با استفاده از روش تاگوچی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

چکیده

پلاستیزولها، ترکیباتی شامل رزین پلی وینیل کلراید، نرم کننده ها و تقویت کننده به صورت سوسپانسیون مایع می باشند که در اثر حرارت تبدیل به مواد منعطف با کاربردهای متنوع، نظیر پوششهای خودرویی تحت عنوان سیلر می گردند. خواص رئولوژیکی و مکانیکی این ترکیبات بستگی به نوع تقویت کننده دارد. تقویت کننده هایی نظیر نانو سیلیکا جهت بهبود خواص مختلف این ترکیبات به کار گرفته شده اند. در این تحقیق، با استفاده از روش تاگوچی و مدل بهینه به دست آمده از طراحی آزمایش، اثر نوع پی وی سی (PVC)، مش کربنات کلسیم، نوع نرم کننده و اندازه ذرات سیلیکا بر خواص مکانیکی و رئولوژیکی این ترکیبات نظیر گرانروی، استحکام، سختی و مورفولوژی بررسی شد. در بخش ارزیابی اندازه ذرات از میکروسکوپ روبشی استفاده شد و نتایج مورد بحث و تحلیل قرار گرفت. بر اساس تحلیل های واریانس و نتایج کسب شده مشخص شد که برای حصول شرایط بهینه و بیشترین مقدار استحکام برای پوششهای پلاستیزول نهایی می بایستی از رزین PVC با مقدار K برابر با 70، کربنات کلسیم با مش 1000، نرم کننده نوع DBP و نانو ذرات سیلیکا با اندازه 200 حدود نانومتر استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] A. Zhu, A, A.Cai, J. Zhang, H. Jia, J.Wang, PMMA‐grafted‐silica/PVC nanocomposites: Mechanical performance and barrier properties. J Appl Polym Sci. 108 (2008), 2189-2196.

[2] H.Zhang, J.F. Chen, H.K.Zhou, Preparation of nano-sized precipitated calcium carbonate for PVC plastisol rheology modification. J Mater Sci Lett .21 (2002), 1305-1311.

[3] N.Nakajima, E.R.Harrell, Rheology of PVC Plastisol: Particle Size Distribution and Viscoelastic Properties. J Colloid Interf Sci. 238 (2001), 105-115.

[4] H.M. Laun, H. Giesekus , M.F. Hibberd, Rheological properties of polymer dispersions with respect to shear-induced particle structures. In: Progress and Trends in Rheology II. Steinkopff, Heidelberg, 1988.

[5] E. A. Collins, D. J. Hoffmann, and P. L. Soni , Rheology of Plastisols of Poly(Vinyl Chloride), Rubber Chem Technol. 52(1979), 676-691.

[6] J.C. Garcia, A. Marcilla, Influence of the type of resin in the gelation and fusion processes of PVC plastisols, Polym. 39( 1998), 431-435.

[7] S.Marceneiro, R.Alves, I.Lobo, I. Dias, E. Pinho, A.M. Dias, M. G.Rasteiro, H.C. Sousa, Effects of Poly(vinyl chloride) Morphological Properties on the Rheology/Aging of Plastisols and on the Thermal/Leaching Properties of Films Formulated Using Nonconventional Plasticizers, Ind. Eng. Chem. Res.57(2018), 1454–1467.

[8] H.A.shnawa, Y. Jahani, M.N. Khalaf, Rheological properties of PVC stabilized with tannin based epoxy resin as non metallic thermal stabilizer. Polym. Bull. 74(2017), 1077-1078.

[9] Y.Abdesselam ,R.Castellani ,R.Valette ,Y.Demay ,D.Gourdin ,R. Peres, rheology of plastisol formulations for coating applications, Polym. Eng. Sci. 57(2017), 982–988.

[10] Ł.Klapiszewski, F.Pawlak, J.Tomaszewska, T.Jesionowski, Preparation and Characterization of Novel PVC/Silica–Lignin Composites, Polym. 7(2015), 1767-1788.

[11] H. J. Bahloul , D.Varieras, E.Beyou, Solar spectral properties of PVC plastisol‐based films filled with various fillers, J. Vinyl Addit. Technol. 25 (2019), 188–194.

[12] Standard Test Method for Rubber Property—Durometer Hardness, Annual Book of ASTM Standard, ASTM Standard, 06.01, D2240, 2009.