مقاله بررسی مختصات و مشخصات EPDM

توضیحات

 مقاله بررسی مختصات و مشخصات EPDM دارای 116 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بررسی مختصات و مشخصات EPDM  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله بررسی مختصات و مشخصات EPDM

فصل –1 ساختمان  EPDM
1-1- تاریخچه  
1-2 ساختمان پلیمر EPDM  
1-2ـ1ـ ترمونومر  
1-2ـ2ـتوزیع مونومرها  
1-3 اثرخواص فیزیکی و شیمیایی بر EPDM  
1-3-1ویسکوزیته و فرایند پذیری  
1ـ3-2ـپایدارکننده ها  
1ـ3ـ3 چسبناکی غیر اشباعیت  
1ـ3-4 درجه غیر اشباعیت    
1ـ 4 خواص عمومی پلیمر EPDM 
1ـ5 غیر اشباعیت  
1ـ 6 طبقه بندی انواع کائوچو  
1ـ6-1ـ وزن مولکولی  
1ـ6-2ـ مقدار پروپیلن  
1ـ6-3ـمیزان غیر اشباعیت  
فصل –2 ولکانش
2ـ ولکانش  
2ـ1ـ ولکانش EPM  
2ـ1ـ1ـپراکسیدهای آلی  
2ـ1ـ2ـ انرژی تشعشعی زیاد 
2ـ2ـ ولکانش EPDM  
2ـ2ـ1ـپراکسیدهای آلی  
2ـ2ـ2ـگوگرد و شتاب دهنده  
2ـ2ـ3ـسیستم های رزین ـ کوئینوئید و مالتیمید 
2ـ2ـ4ـانرژی تشعشعی زیاد 
2ـ2ـ5ـولکانش در دمای معمولی  
فصل –3 آمیزه کاری
3ـ آمیزه کاری 
3ـ1ـدوده  
3ـ2ـپرکننده‌های معدنی  
3ـ2ـ1ـخاک رسی  
3-2ـ2ـسیلیکا 
3ـ2ـ3ـکربنات کلسیم  
3ـ2ـ4ـآلومینای آبنده 
3ـ2ـ5 ـ عوامل اتصال ساز  
3ـ3ـ نرمساز 
3ـ4ـرزین چسب   
3ـ5ـ ضد شکفت ( Anti Blooming) 
3ـ6ـ ضداکسان  
3ـ7ـ ضدنور ماوراءبنفش  
3ـ8ـ مقاوم کننده‌ها در برابرشعله  
3ـ9ـ امتزاج با سایر الاستومرها
3ـ10ـآلیاژها  
3ـ11ـ عوامل پخت   
3ـ12ـ عوامل محافظت کننده  
3ـ13ـ فیلرها  
3ـ14ـ کمک فرایند  
فصل-4 نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM
4ـ نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM  
4ـ1ـ سختی دانه های دوده  
4ـ2ـ پلیمرهای EPDM دارای شاخه های جانبی  
4ـ3ـ پارامترها و  دستورالعمل های اختلاط  
4ـ4ـ اثر نحوه اختلاط  
فصل –5 فرآیند پذیری
5ـ فرآیند پذیری  
5ـ1ـ اختلاط  
5ـ2ـشکل دهی  
5ـ3ـجابجایی و دست پردازی  
5ـ4ـ اکستروژن  
5ـ5ـ کلندرینگ  
5ـ6ـ قالب گیری  
5ـ7ـ پخت  
فصل –6 خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن
6ـ خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن  
6ـ1ـدرجه حرارتهای بالا  
6ـ2ـ درجه حرارتهای پایین  
6ـ3ـ مقاومت در حالت خام  
6ـ4ـ مقاومت در برابر عوامل جوی  
6ـ5ـ مقاومت نسبت به مواد شیمیایی  
6ـ6ـخواص الکتریکی  
6ـ7ـ خواص دینامیکی  
6ـ8ـ قدرت کشتی و سختی  
6ـ9ـ مقاومت فرسایشی و سایشی در برابر پارگی  
6ـ10ـ مانانی فشاری  
6ـ11ـ خزس و واهیختگی تنش…
6ـ12ـ نفوذ پذیری در برابر گازها  
فصل –7 مصارف کائوچوی EPDM و EPM
7ـ مصارف کائوچوی EPDM و EPM  
7ـ1ـ  تایر اتوموبیل 
7ـ2کابل و عایقهای  الکتریکی  
7ـ3ـدرزگیرهای اتوموبیل  
7ـ4ـ لوله  مصرفی در اتوموبیل  
7ـ5ـ لوله‌های تخلیه ماشینهای لباسهای خانگی  
7ـ 6 استفاده از EPDM در سایدوال تایرهای رادیال  
منابع;

بخشی از منابع و مراجع پروژه مقاله بررسی مختصات و مشخصات EPDM

1-  شرکت مهندسی تحقیقات صنایع لاستیک ، کائوچوهای مصنوعی ، نگرشی بر خواص و مصارف ، نویسنده ، عبدلرضا جعفری ،  محترم صبور طیب

2-  مجموع مقالات ششمین همایش ملی لاستیک برگزار کننده شرگت مهندس و تحقیقات صنایع لاستیک

3-   مجله صنعت لاستیک ، سال هشتم ، شماره سی‌ام ، زمستان

4-     W.H.Waddell, Rubber Chem. Techn., Vol. 71, No. 3,1998, P

5-     A.J.M. Summer, H. Fries, Tire Tech. Conference, 1991, P

6-     A.K. Bhowmick, “Handbook of elastomers”, 2001, Marcel Dekker, Inc

7-    .E. Callan, Rubber Chem. & Techn., Vol. 44, No.2, 1971, P

1-1ـ تاریخچه

در سال 1951 پروفسور کارل زیگلر در آلمان، گروه جدیدی از کاتالیزورهای واکنش های پلیمریزاسیونی را کشف نمود. این کاتالیزورها از یک نمک ها لوژنه فلزات واسطه همراه با یک عامل احیاء کننده آلی ـ فلزی مثل آلکیل آلومینیوم تشکیل می شدند

این کاتالیزورها مسیر واکنش پلیمریزاسیونی را از طریق مکانیزم آنیونی پیش برده و در بسیاری از حالات ،‌پلیمری با نظم ساختمانی بسیار زیاد به وجود می آورند. زیگلر این اختراع خود را به ثبت رسانید. کاتالیزورهای زیلگر اولین بار به صورت تجاری در ساخت پلی اتیلن خطی یا چگالی زیاد و در فشار پایین به کار گرفته شدند

در ایتالیا پروفسور گویلو ناتا، تحقیقات روی این نوع کاتالیزوها را گسترش داده و نشان داه که برخی از آنها ،‌قادر به تولید و ایجاد پلیمرهای بسیاری ، که قالباً با انواع دیگر از لحاظ آرایش فضایی تفاوت دارند، می باشند. به همین دلیل این کاتالیزورها را به نام کاتالیزورهای فضا ویژه [1] خواندند. پروفسور ناتا همچنین دریافت که پروپیلن نیز می‌تواند از این طریق پلیمریزه گردد. و به این ترتیب پلی پروپیلن نیز به عنوان دومین پلاستیک اولفینی تجاری که از طریق این تکنولوژی کاتالیزوری جدید ساخته شده بود به بازار عرضه شد

پلی اتیلن و پلی پروپیلن هر دو بلوری و گرما ـ خمیر هستند و به هیج رو ،‌حالت لاستیکی و کشانی ندارند با پیشرفت بیشتر مطالعات ،‌پروفسور ناتا دریافت که با استفاده از برخی گونه های کاتالیزورهای زیلگر می توان ترتیبی فراهم نمود که اتیلن و پروپیلن به صورت اتفاقی و نامنظم کوپلیمریزه شده ( به صورت غیر فضا ویژه ) و ایجاد ماده ای بی شکل با خواص کشانی و لاستیکی جالب نمایند. در سال 1963 به پروفسور کارل زیگلر و پروفسور کویلر ناتا مشترکا جایزه نوبل شیمی، به خاطر کشفی که منجر به ساخت چندین نوع الاستومر و پلاستیک جدیدی از جمله کائوچوهای اتیلین پروپیلن گشت ،‌اعطا گردید

تولید انبوه EPM و EPDM از سال 1963 آغاز شده و در سال 1985 با افزایش رشد مصرف، مقدار تولید جهانی این الاستورمر به 54/0 میلیون تن رسید که حدود 4/4 درصد ظرفیت تولید کل استومرهای مصنوعی را بخود اختصاص داد

1-2ـ ساختمان پلیمر EPDM

ساختمان با مول برابر[2]  اتیلن و پروپلین نظیر آنچه که در قبل  نشان داده شده است،‌را نمی توان در کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن تجاری موجود دید،‌ترکیب در مواد تجاری عموماً بر اساس و مبنای درصد وزنی داده می شود، کوپلیمر با درصد مولی 50/50 را به نام کوپلیمر های اتیلن ـ پروپیلن را می توان در یک محدوده وسیع از ترکیب درصد آن دو دید، اما محصولات تجاری د رمحدوده درصد وزنی 50/50 تا 25/75 از اتیلن و پروپیلن عرضه می گردند . به علاوه حتی در یک ترکیب درصد مساوی با مول برابر زنجیره های کوتاه با مجتمع هایی از پلی پروپیلن و پلی اتیلن که در میان پاره زنجیرهای [3] بزرگتر در کوپلیمر اتفاقی ،‌به صورت نامنظم توزیع شده اند، .وجود دارند

مولکول های کائوچوهای اتلین ـ پروپیلن کاملاً خطی نیستند. بلکه شامل شاخه های جانبی با زنجیرهای کوتاه و بلند در درجه های مختلف می‌باشند این حالت که متاثر از شرایط پلیمریزاسیون و نسبت درصد منومرها می باشد. دقیقاً به همان صورتی که در کوپلیمرهای اتیلن ـ پروپیلن (EPM ) دیده می شود، در ترپلیمرهای آن (EPDM) که ویژگیهای دیگری مثل تمایل به ایجاد بیشتر شاخه های جانبی به خاطر اثرات منومر دی ان وجود دارد، دیده نمی شود

علاوه  بر نسبت درصد منومر های اتیلن و پروپیلن، وزن مولکولی متوسط کائوچو نیز متاثر از انتخاب نوع کاتالیزور و متغیرهای واکنش پلیمریزاسیونی می باشد. بر خلاف یک شیمیست پلیمر، که عموماً جرم مولکولی متوسط را با استفاده از گرانروی ذاتی تعیین می نماید. شخص آمیزه کار لاستیک بیشتر تمایل به جانب اندازه گیری ویسکوزیته مونی دارد. ویسکوزیته مونی پلیمر خام کائوچوهای اتیلن پروپیلن در محدوده ای کنترل می شود که بتوان از آن انواع خواص کاربردی و فرایندپذیری را در صنعت لاستیک بدست آورد و علاوه بر آن در محدوده سایر کائوچوهای مصنوعی تجاری نیز قرار داشته باشند

ویسکوزیته مونی EPM ، EPDM در چهار دقیقه، پس از یک دقیقه پیش حرارت دهی ، در دماهای F‌ ْ 250 اندازه گرفته می شود که این مقدار به صورت (1+4) ML در F ْ 250 بیان می گردد

در هر وزن مولکولی مولی متوسط توزیع وزن مولکولی مربوط به زنجیره های پلیمر تشکیل دهنده یک الاستومر، بر خواص فرایند پذیری و مکانیکی آمیزه خام و پخت شده آن تاثیر می گذارد. چگونگی توزیع وزن مولکولی در این کائوچو نیز بستگی به نوع کاتالیزوهای مصرفی و شرایط کوپلیمریزاسیون دارد. فراسنج اساسی و کنترل کننده دیگر، توزیع نسبت های اتیلن و پروپیلن در اجزاء اوزان مولکولی متفاوت است، که این نیز بوسیله کاتالیزو و شرایط پلیمریزاسیون کنترل می‌شود

به طور خلاصه حداقل شش متغیر قابل اندازه گیری در ساختمان مولکولی کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن وجود دارد که به صورت جداگانه یا در مجموع کنترل می شوند به این ترتیب مجموعه وسیعی از مواد تجاری که دارای خواص مورد نظر در صنعت لاستیک، از لحاظ فرایند‌پذیری و کاربردی هستند، قابل تولید می باشند. این خواص عبارتند از

I ) نسبت درصد منومرها: کائوچوهای با درصد پروپیلن بالاغلطک‌پذیری بهتری دارند، در حالی که بهبود خواص فیزیکی در گام و قابلیت بهتر اکسترود شدن را در نسبت های بالای اتیلن می توان مشاهده کرد

II ) بلوریت: عموماً برای یک الاستومر جدید،‌ میزان بلوریت صفر مطلوب نظر می باشد، اما در بعضی مواقع ایجاد و گسترش حالت بلوری به هنگام کشش نیز مورد نظر است

III) شاخه های جانبی : شاخه های جابنی بلند بایستی حذف کردند مگر آن که یک آمیزه لاستیکی مرده مورد نیاز باشد، شاخه های جانبی کوتاه اثر چندانی ندارند

IV) وزن مولکولی متوسط: خواص فیزیکی محصول پخت شده با افزایش ویسکوزیته مونی بهبود می یابد اما در عوض فرایند پذیری عموماً مشکل تر می گردد

V) توزیع وزن مولکولی : اگر وزن مولکولی متوسط ثابت باشد، کائوچوهای با توزیع وزن مولکولی باریک دارای خواص فیزیکی بهتر ولی در عوض فرآیند پذیری ضعیف تر هستند

VI) چگونگی توزیع منومرها: در محدوده های نسبتاً وسیع و در کاربردهای علمی کائوچو، این فراسنج قابل اندازه گیری نیست

1-2ـ1 ترمونومر

دی سیکلو پنتا دی ان ( DCP) اولین ترمونومری بود که برای تولید این الاستومر استفاده گردید، اما از آنجاییکه اختلاف نسبتاً کمی در فعالیت دو پیوند دو گانه ی آن وجود دارد، مقدار محسوسی اتصال عرضی یا متشکل ژل در طی پلیمریزاسیون رخ می دهد. به علاوه پلیمر حاصله سرعت پخت کافی ارائه نمی دهد. با DCP ،‌فقط 3 تا 6 پیوند دو گانه می‌تواند به ازای هر 1000 اتم کربن در طول زنجیر پلیمر ایجاد شود

اتیلیدن نوزبورتن  (ENB) رفتار کاملاً متفاوتی دارد. قابلیت کوپلیمریزه شدن پلیمر حاصله همانند فعالیت پخت آنان عالی است. امکان دارد با ENB ، 4 تا 15 پیوند دوگانه به ازای هر 1000 اتم کربن در طول زنجیر ایجاد شود. در حالی که پلیمر حاصله عاری از ژل می‌باشد

هگزا دی ان (HX) ،‌موقعیت حد واسطی را بین ENB و DCP اشغال کرده است و توپلیمرهای حاصل از آن می تواند شامل 4 تا 8 پیوند دو گانه برای هر 1000 اتم کربن در زنجیر اصلی باشد

1-2ـ2ـ توزیع مونومرها

کوپلیمرهایی که شامل 45 تا 60 درصد اتیلن هستند کاملاً آمورف می‌باشند و خود تقویت کننده نیستند. در مقادیر بالاترین اتیلن، حدود 70 تا 80 درصبد، پلیمرها شامل رشته های طولانی اتیلن خواهند بود که به طور جزیی کریستاله هستند. این پلیمرها با عنوان گونه های آمورف معمولی متفاوت است. همانند ترموپلاستیک الاستومرها بخشهایی که کریستاله گشته اند پلهای عرضی فیزیکی که با حرارت قابل برگشت می‌باشند، ایجاد می کنند طوری که الاستومرهای حاصله بدون داشتن پلهای عرضی شیمیایی استحکام مکانیکی بالایی دارند. در درجه حرارتهای بالاتر، این استحکام دینامیکی کاهش پیدا می کند

1-3ـ اثر خواص  خواص فیزیکی و شیمیایی برای EPDM

 1-3ـ1ـ ویسکوزیته و فرایندپذیری

فرایند پذیری EPDM به ساختمان مولکولی آن بستگی دارد. پیشرفت فرایند پخش دوده در حین اختلاط الاستومرهای EPDM درمخلوط کن‌ها داخلی،  t توزیع جرم مولی گونه های EPDM بستگی دارد. این فرایند باید به طور مناسبی انتخاب شود که بستگی به درجه  مطلوب و مورد نیاز پخش دوده در کاربردهای ذیربط دارد بدین .  شکل که  توزیع باریک جرم مولکوبی برای پخشهای متوسط دوده و توزیع پهن یا گسترده جرم مولکولی برای کاربردهایی که نیاز به پخش عالی دوده دارند انتخاب می شودگونه‌های EPDM با توزیع گسترده‌ی وزن مولکولی  و یا زنجیره دارای شاخه های طولانی می تواند در بعضی مواقع نرم و خرد ( masticate) شود

وزن مولکولی بیشتر گونه های تجاری بین 200000 و 300000 می‌‌باشد و مونی ویسکوزیته ( 4 + 1) ML آنها در 100 درجه سانتی‌گراد د رمحدوده ای 25 تا 100 قرار دارد. البته گونه هایی از EPDM با مونی ویسکوزیته د رمحدوده 250 و 50 می توانند همانند سایر الاستومرهای مصنوعی به راحتی فرایند شوند، اما پذیرش فیلرها و پلاستی سایزرها در آنها به غلظت ها یا مقادیر پایینی و کم محدود می شود. اگر مصرف بالای فیلر مورد نیاز باشد، گونه های بامونی ویسکوزیته بالا باید استفاده شوند، اگر چه فرایند پذیری در این حالت خیلی مشکل است که می تواند به طور جزئی با استفاده از مقدار بیشتری پلاستی سایزر راحتتر شود

EPDM با وزن مولکولی بسیار بالا که به راحتی فرایند پذیر نیستند به طور تجارتی به صورت گونه های که با روغن ( روغن پارافینی یا روغن نفتی) گسترده شده اند، در دسترس می باشند. این گونه ها به خوبی فرایند می شوند و خیلی اقتصادی هستند

1-3ـ2ـ پایدار کننده ها

گونه های EPDM اغلب به طور گسترده با پایدار کننده های غیر لکه زا فروخته می شوند بنام این مشکلات لکه زایی در آنها به طور قابل ملاحظه یی بر طرف شده است

1-3ـ3ـ چسبناکی

چسبناکی EPDM خیلی کمتر از حد مطلوب است و این باعث بروز مشکلاتی هنگام استفاده از آن مثلاً در بافت اجزای تایر می شود. تحقیقاتی برای بهبود خود چسبندگی (building  lack) برای EPDM در گذشته انجام شده است اما به خوبی این مشکل تا حد مطلوب بر طرف نشده است افزایش عوامل چسبناکی به تنهایی کافی نیست، بنابراین اضافه کردن حساس شونده های نوری و تابشی با نورمرئی به فرمول نیز مورد نیاز است . تترافنیل ـ پورفیرین [4] حساس کننده خوبی است همچنین اگر در ترکیب با بنزوآنتراسن ها مورد استفاده قرار گیرد که به مقدار زیادی در روغنهای آروماتیک موجود هستند

چسبناکی تابع نوع EPDM کاربردی نیز می باشد. بهترین اثر را در این مورد ترمونومر ENB دارد زیرا قادر است که با اکسیژن تکی (singolar oxygen ) واکنش دهد، بر خلاف DCP و HX که در این زمینه فعالیت خیلی کمی دارند. نسبت اتیلن پروپیلن باید در گونه های EPDM مناسب باشد. سایر کاستی هایی که از این الاستومرها می توان نام برد. عبارت است از  سطح متوسط چسبندگی آنها به پارچه و فلز  و توانایی کم آنها برای هم پخت شدن با سایر الاستومرهای دی انی می‌باشد

1-3ـ4ـ درجه غیر اشباعیت

در EPDM عامل یا پیوند غیر اشباع در گروههای (شاخه های ) جانبی قراردارد و زنجیر پلیمر کاملاً اشباع شده می باشد. این حالت باعث می شود که پلیمر در برابر تخریب اکسیژنی،  ‌ازنی و مواد شیمیایی مقاومت عالی شان بدهد، بنابراین محصولات تولید شده با EPDM خیلی با دوام هستند. خواص ولکانیزاسیون ، شامل سرعت و حالت پخت یک EPDM ، به مقدار و نوع پیوندهای دو گانه ی موجود در ترمونومرآن بستگی دارد

EPDM ـ DCP ها به مقدار قابل توجهی آهسته پخت می شوند و حالتهای پخت پایین تری نسبت به EPDM ـ ENB ها ارائه می دهند. در این زمینه EPDM ـ HX ها موقعیت حد وسطی را اشغال می کنند. با توجه به غلظت ENB در پلیمر، انواع EPDM ـ ENB به سه گروه با سرعت پخت معمولی ( با حدود 4 درصد ENB ) ، پخت سریع ( با حدود 6 درصد ENB) و خیلی سریع ( با حدود 8 درصد و بیشتر ENB ) تقسیم و مشخص می شوند با افزایش سرعتهای پخت ، حالتهای پخت، و در کنار آنها خواص مکانیکی مثل مانایی  فشاری نیز بهبود می باید، اما برای یک زمان  مشخص پخت ،‌مقاومت در برابر بازگشت در درجه حرارت بالای پخت ضعیف تر می شود و گونه های EPDM با غیر اشباعیت بالا دارای قیمت بالاتری هستند.

1-4ـ خواص عمومی پلیمر EPDM

برای دریافت اینجا کلیک کنید