تقويت آميخته پلي‌استال-ترموپلاستيک پلي‌يورتان براي استفاده در براکت سپر
الموضوعات :
رسول محسن زاده
1
(آذربایجان شرقی)
الکلمات المفتاحية: براکت سپر, پلي‌استال, ترموپلاستيک پلي‌يورتان, چقرمگي,
ملخص المقالة :
پلي استال، پلاستيک مورد استفاده براي ساخت براکت سپر است. ازآن جايي که پلي استال در گروه پلاستيک هاي مهندسي قرار مي گيرد و تمامي گريدهاي آن در توليد قطعات حساس بخش هاي مختلف صنعتي به مصرف مي رسند، مقاومت به ضربه يکي از مهم ترين خواص مورد انتظار از پلي استال ها است. پلي استال با توجه به ريزساختار بلوری و همچنين نوع بافت بلوری خود، در برابر ضربه عملکرد ضعيفي از خود نشان مي دهد. وضعيت وقتي نگران کننده تر مي شود که بدانيم پلي استال در گروه پلاستيک هاي حساس به شکاف (Notched) نيز قرار دارند و چنانچه در زمان توليد يا کاربري، شکافي در قطعه ايجاد شود، مقاومت به ضربه آن نسبت به نمونه بدون شکاف کمتر مي شود. با توجه به اينکه براکت سپر در معرض ضربه قرار دارد، بنابراين چنانچه جنس اين قطعه از نظر چقرمگي بهبود يابد، باعث کاهش آسيب جلوبندي خودرو در تصادفات خواهد شد. از جمله راهکار افزايش چقرمگي پلي‌استال، آميخته‌سازي با لاستیک است. ترموپلاستيک پلي‌يورتان (TPU) به دليل سازگاري مناسب با پلي‌استال، کاربرد بيشتري در آميخته سازي با پلي‌استال و افزايش چقرمگي آن دارد. با‌اين‌حال، افزودن TPU در زمينه پلي‌استال منجر به کاهش استحکام مي‌شود. بنابراین، براي بهبود هم زمان استحکام و چقرمگي، از تقويت کننده‌ها استفاده شده است. تقويت کننده‌هاي استفاده شده در آميخته POM-TPU، شامل الياف شيشه و همچنين نانوذرات همچون نانوذرات خاک رس و نانوذرات کربنات‌کلسيم است.
1. Chiang W.Y. and Huang C.Y., The Effect of the Soft Segment of Polyurethane on Copolymer‐type polyacetal/polyurethane Blends, Journal of Applied Polymer Science, 38, 951-968, 1989.
2. Palanivelu K., S. Balakrishnan, and P. Rengasamy, Thermoplastic Polyurethane Toughened Polyacetal Blends, Polymer testing, 19, 1, 75-83, 2000.
3. Uthaman R.N., Pandurangan A., and MajeedV S.A., Mechanical, Thermal, and Morphological Characteristics of Compatibilized and Dynamically Vulcanized Polyoxymethylene/ethylene Propylene Diene Terpolymer Blends, Polymer Engineering & Science, 47, 934-942, 2007.
4. Pielichowski K. and Leszczynska V., Structure-property Relationships in Polyoxymethylene/thermoplastic Polyurethane Elastomer Blends, Journal of Polymer Engineering, 25, 359-373,2005.
5. Mehrabzadeh M. and Rezaie D., Impact Modification of Polyacetal by Thermoplastic Elastomer Polyurethane, Journal of Applied Polymer Science, 84, 2573-2582, 2002.
6. Gao X., Qu C., and Fu Q., Toughening Mechanism in Polyoxymethylene/thermoplastic Polyurethane Blends, Polymer International, 53, 1666-1671, 2004.
7. He M., Zhang D., Guo J., Mechanical, Thermal, and Dynamic Mechanical Properties of Long Glass Fiber‐reinforced Thermoplastic Polyurethane/polyoxymethylene Composites, Polymer Composites, 35, 2067-2073, 2014.
8. Mohsenzadeh R., Majidi H., Soltanzadeh M., Wear and failure of polyoxymethylene/calcium carbonate nanocomposite gears, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 234, 811-820, 2019.
9. mohsenzadeh R. and Shelesh-Nezhad K., Experimental Studies on the Durability of PA6-PP-CaCO3 Nanocomposite Gears, Journal of Science and Technology of Composites, 3, 147-156, 2016.
10. Sahebian S., Zebarjad S., and Sajjadi S., The Effect of Temperature and Nano-sized Calcium Carbonate on Tensile Properties of Medium Density Polyethylene; Polymer Science and Technology, 21, 133-140, 2008.
11. Bhattacharya S., Kamal M., and Gupta R., Polymeric Nanocomposites: Theory and Practice. Munich, Germany: Hanser. 383. 2008.
12. Kong X., Chakravarthula S., and Qiao Y., Evolution of Collective Damage in a Polyamide 6–silicate Nanocomposite, International Journal of Solids and Structures, 43, 5969-5980, 2006.
13. Leszczyńska A. and Pielichowski K., The Mechanical and Thermal Properties of Polyoxymethylene (POM)/organically Modified Montmorillonite (OMMT) Engineering Nanocomposites Modified with Thermoplastic Polyurethane (TPU) Compatibilizer, Materials Science Forum. 2012. Trans Tech Publ.
14. Soudmand B. and Shelesh-Nezhad K., Failure and Wear Analysis of Poly (Butylene Terephthalate) Nanocomposite Spur gears, Tribology International, 151, 106439, 2020.
15. Mohsenzadeh R., Majidi H., Soltanzadeh M., Wear and failure of polyoxymethylene/calcium carbonate nanocomposite gears, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2019. doi.org/10.1177/1350650119867530
16. Soudmand B., Shelesh-Nezhad B., and Hassanifard S., Toughness Evaluation of Poly (Butylene Terephthalate) Nanocomposites, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 108, 102662, 2020.
17. Khezri J., S. Rash‐Ahmadi, and J. Alizadeh Kaklar, Effect of the interphase properties on the fracture energy and fatigue behavior of thermoset resins containing spherical fillers, Journal of Applied Polymer Science, 51293, 2021.
18. Liendo F., et al., Nucleation and growth kinetics of CaCO3 crystals in the presence of foreign monovalent ions, Journal of Crystal Growth, 578, 126406, 2022.
19. Al-Samhan M., et al., The Influence of Nano CaCO3 on Nucleation and Interface of PP Nano Composite: Matrix Processability and Impact Resistance, Polymers, 13, 9, 1389, 2021.
20. Gao X., et al., Brittle‐ductile transition and toughening mechanism in POM/TPU/CaCO3 ternary composites, Macromolecular Materials and Engineering, 289, 1, 41-48, 2004.
