مواد پیشرفته و پوشش های نوین

مواد پیشرفته و پوشش های نوین

بررسی خواص رئولوژیکی و استحکام برشی پلاستیزول بهبودیافته با نانوسیلیکا و نانوکربنات‌کلسیم با روش تاگوچی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمد تقوی 1
محمدرضا کلائی 2
علیرضا عقیلی 3
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد واحد تهران جنوب، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی پلیمر دانشگاه آزاد شیراز، شیراز، ایران
amnc.2022.10.40.2
چکیده
پلاستیزول سوسپانسیونی است که از ذرات ریز پلی(وینیل کلراید)، نرم‌کننده، تثبیت کننده، رنگدانه و پرکننده تشکیل شده است و می‌تواند به عنوان عایق زیر بدنه خودرو مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق، مواد افزودنی و پرکننده مؤثر بر خواص رئولوژی و مکانیکی پلاستیزول، با فرض ثابت بودن نوع و میزان رزین پی وی سی و نرم‌کننده، بوسیله روش طراحی آزمایش تاگوچی مورد ارزیابی قرار گرفت. نوع کربنات‌کلسیم و مقادیر نانوسیلیکا، حلال و افزودنی مایع به عنوان متغیرهای آزمون در سه سطح مورد بررسی قرار گرفتند و از آرایه L9 در طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. ویسکوزیته در سرعت پایین و سرعت بالا و ویسکوزیته بینگهام و حد تسلیم نمونه ها، همچنین نیروی مقاومت برشی (استحکام برشی) برای نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. نانوکربنات‌کلسیم باعث افزایش حد تسلیم، ویسکوزیته بینگهام و بهبود شره پلاستیزول می‌شود. عملکرد افزودنی مایع در بهبود خواص پلاستیزول بهتر از پودر نانوسیلیکا است. حلال باعث کاهش ویسکوزیته بینگهام می‌شود در حالی که تأثیر ناچیزی بر حد تسلیم پلاستیزول دارد. نانوسیلیکا و نانوکربنات‌کلسیم تاثیر زیادی بر استحکام برشی پلاستیزول داشته و باعث افزایش استحکام برشی می‌شوند.
کلیدواژه‌ها
پلاستیزول
استحکام برشی
رئولوژی
کربنات‌کلسیم
پوشش زیر بدنه خودرو
  1. Y. Abdesselam, J.F. Agassant, R. Castellani, R. Valette, Y. Demay, D. GourdinR. Peres, Rheology of plastisol formulations for coating applications. Polymer Engineering & Science. 57(2017), 982-988.
  2. G. Rybachuk, I. Kozlova, V. MozzhukhinV. Guzeev, PVC plastisols: Preparation, properties, and application. Polymer Science Series C. 49(2007), 6-12.
  3. B. EftekhariM. Pishvaei, A Review on the Poly (Vinyl Chloride) Plastisol Coatings and Its Rheology. Journal of Studies in Color World. 10(2020), 13-28.
  4. H.A. Barnes, The yield stress—a review or ‘παντα ρει’—everything flows? Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 81(1999), 133-178.
  5. C. LaineP. Cassagnau, Prediction of zero shear viscosity of poly (vinyl chloride) plastisols. Applied Rheology. 16(2006), 136-144.
  6. M. RasteiroE. Antunes, Correlating the rheology of PVC-based pastes with particle characteristics. Particulate science and technology. 23(2005), 361-375.
  7. Y. Ji, G. Xu, Z. Yang, H. LuoH. Tan, Study on viscosity and aging process of CaCO3 filled poly (vinyl chloride) plastisols. Journal of Vinyl and Additive Technology. 24(2018), E53-E61.
  8. I. Bonadies, M. Avella, R. Avolio, C. Carfagna, M.E. ErricoG. Gentile, Poly (vinyl chloride)/CaCO3 nanocomposites: Influence of surface treatments on the properties. Journal of Applied Polymer Science. 122(2011), 3590-3598.
  9. Y. Lin, C.-M. Chan, Calcium carbonate nanocomposites, in Advances in polymer nanocomposites, Types and applications, F. Gao, Editor. Woodhead Publishing, Oxford. 2012, 55-90.
  10. A. JohansenT. Schæfer, Effects of interactions between powder particle size and binder viscosity on agglomerate growth mechanisms in a high shear mixer. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 12(2001), 297-309.
  11. M. Fasihi, R. ArabzadehM. Moghbeli, Effect of silica particles on adhesion strength of polyvinyl chloride coatings on metal substrates. Iranian Journal of Chemical Engineering (IJChE). 14(2017), 74-82.
  12. ر قاسمی هجران دوست، م.ر. کلائی، د. زارعی، ارزیابی اثر پارامترهای مؤثر بر خواص رئولوژیکی و مکانیکی پوشش‌های خودروی پلاستیزول تقویت شده با نانوذرات سیلیکا با استفاده از روش تاگوچی. نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته پوششهای نوین-27(1397)،1936-1925
  13. D. Wu, X. Wang, Y. SongR. Jin, Nanocomposites of poly (vinyl chloride) and nanometric calcium carbonate particles: Effects of chlorinated polyethylene on mechanical properties, morphology, and rheology. Journal of Applied Polymer Science. 92(2004), 2714-2723.
مواد پیشرفته و پوشش های نوین
دوره 10، شماره 40
بهار 1401
صفحه 2966-2977