تـیزوپماکjstc.iust.ac.ir/article_15903_a1973a938527c0f5ec006554... · 2020. 9. 5. · عس تاسرًَبً دَجٍ شگید یَػ صا .]18[ دَؿیه pa6/abs ِتخیهآ

95 -33ص ، ص59 خرداد، 1، شماره 3جلد

:Please cite this article using برای ارجاع بٍ ایه مقالٍ از ػبارت زیر استفادٌ ومایید: Baraheni, M. Shelesh-Nezhad, K. Miralami, A. Adli, A. R. and Hashemi Soudmand, B., “Experimental studies on morphology and impact behavior of PA6/ABS/CaCO3

nanocomposites”, In Persian, Journal of Science and Technology of Composites, Vol. 3, No. 1, pp. 43-50, 2016.

نشریه علمی پژوهشی

کامپوزیـت علوم و فناوریhttp://jstc.iust.ac.ir

PA6/ABS/CaCO3َای ای واوًكامپًزیت شىاسي ي رفتار ضربٍ مطالؼٍ تجربي شکل

4، بُساد َاشمي سًدمىد4، ػلیرضا ػدلي3، اػظم میراػلمي2*، كریم شلش وصاد1محمد براَىي

داًـگبُ تجشیض، تجشیضوبسؿٌبع اسؿذ, هٌْذػی هىبًیه، -1 داًـیبس، هٌْذػی هىبًیه، داًـگبُ تجشیض، تجشیض -2 وبسؿٌبع اسؿذ، پلیوش، ؿشوت ویویبفشٍص، تْشاى -3 داًـجَی دوتشا، هٌْذػی هىبًیه، داًـگبُ تجشیض، تجشیض -4 [email protected]، 51665-315تجشیض، كٌذٍق پؼتی *

اطالػات مقالٍ 24/6/94دسیبفت: 12/9/94پزیشؽ:

:انياشگ دكلیPA6/ABS

رسات ولؼین وشثٌبت ًبًَ ؿٌبػیؿىل

ای ضشثِخَاف

چکیدٌدسكذ ٍصًی 8ٍ 5، 2ٍ حبٍی POE-gr-MAلؼوت ٍصًی ػبصگبسوٌٌذُ 3( دس حضَس PA6/ABS (40/60ّبیی ثش پبیِ آهیختِ ًبًَوبهپَصیت

ٍ ؿٌبػی گیشی تضسیك پالػتیه تَلیذ ؿذ. ؿىل اوؼتشٍدس دٍپیچی ٍ دػتگبُ لبلتثب اػتفبدُ اص ًبًَهتش( 10-15ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت )ثبػج تغییش دس سیضػبختبس ٍ پَؿؾ دادُ ؿذُ ولؼین وشثٌبتّبی هختلف هَسد ثشسػی لشاس گشفت. ٍجَد ًبًَرسات ًوًَِ ای ضشثِخَاف

ٍ ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت پَؿؾ دادُ ؿذُ ٍ ّوچٌیي ABSؿذ. ایي ًتیجِ ثِ هبّیت غیشلغجی PA6دس صهیٌِ ABSافضایؾ اًذاصُ رسات ای ثش خَاف عَس لبثل هالحظِِ ث PA6/ABSآهیختِ وبسگیشی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت دس ثِاًذاصُ ثؼیبس سیض ًبًَرسات ًؼجت دادُ ؿذ.

دسكذ ٍصًی ًبًَرسات، ثیؾ اص 2ّبی هحتَی داس دس ًوًَِ ای ؿىبف ضشثِ ای احش گزاؿت. ًتبیج آصهبیـبت تجشثی ًـبى داد، همبٍهت ضشثِ دسكذ ٍصًی ًبًَرسات، 5ٍ 2دس حضَس ّبی ضشثِ ثذٍى ؿىبف، افضایؾ یبفت. دس ًوًَِ PA6/ABSًؼجت ثِ آهیختِ پلیوشی دسكذ 160

ّب، ؿىؼتی سخ ًذاد. پزیشی صیبد ًوًَِ دلیل اًؼغبف ثِ

Experimental studies on morphology and impact behavior of PA6/ABS/CaCO3 nanocomposites

Mohammad Baraheni1, Karim Shelesh-Nezhad1*, Azam Miralami2, Ali Reza Adli1, Behzad Hashemi Soudmand1

1- Department of Manufacturing Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran 2- Kimia Forooz Inc., Tehran, Iran * P.O.B. 51665-315, Tabriz, Iran, [email protected]

Keywords

PA6/ABS

CaCO3 nanoparticle

Morphology

Impact behavior

Abstract

Nanocomposites based on PA6/ABS (60/40) containing 3 phr of POE-gr-MA and 2, 5 and 8 wt.% of CaCO3 nanoparticles (10-15 nm) were prepared by melt compounding, using a co-rotating twin-screw extruder, followed by injection molding process. The morphology and impact properties were characterized. The inclusion of coated CaCO3 nanoparticles into PA6/ABS altered the morphology, and as a consequence, ABS particle size in PA6 matrix was increased. This result was attributed to the nonpolar natures of ABS and coated CaCO3 as well as very small nanoparticles’ size. Incorporation of CaCO3 nanoparticles noticeably affected the impact properties. By adding 2 wt.% of nanoparticles, the impact strength in notched samples was increased as high as 160% when compared to net PA6/ABS. Due to their high flexibility, no break was observed in unnotched samples containing 2 and 5 wt.% of nanoparticles.

مقدمٍ -1آهیذ داسای اػتحىبم، ػفتی ٍ چمشهگی ًؼجتبً خَثی اػت ٍ ثِ ػٌَاى یه پلی

اص ػَی دیگش، ایي پلیوش داسای [. 1ؿَد] پالػتیه هٌْذػی للوذاد هیّوچٌیي دس ثَدُ ًٍبپبیذاسی اثؼبدی ٍ آة صیبدّوچَى جزة هؼبیجی

. ای ثبال هی ثبؿذ، داسای هحذٍدیت اػت ًیبص ثِ همبٍهت ضشثِ وبسثشدّبیی وِABS ثْتشی ای ضشثِ ٍ همبٍهت پبیذاسی اثؼبدیآهیذ، اص دس همبیؼِ ثب پلی

خَاف دس هحذٍدیتداسای خبلق ABS ثب ایي ٍجَد،. ثبؿذثشخَسداس هیتَاًذ هٌجش ثِ دػتیبثی ثِ هی ،PA6 ٍABS هبدُ دٍاختالط اػت. وـؼبًی

دس PA6 ٍABSّبی اكَالً آهیختِ. [2ؿَد]چمشهگی ٍ ػفتی تؼبدلی اص گؼتشُ دسكذّبی هختلف ثب ّوذیگش ػبصگبسی هٌبػجی ًذاؿتِ ٍ آهیختِ

PA6 ٍABS[. ًبػبصگبسی 3ثبؿذ]ثذػت آهذُ داسای چمشهگی ضشثِ پبییٌی هیؿٌبػی ًبپبیذاس ٍ خَاف هَجت ایجبد چؼجٌذگی ثیي ػغحی ضؼیف، ؿىل

و همکاران محمد براهنی PA6/ABS/CaCO3های ای نانوكامپوزیت شناسی و رفتار ضربه مطالعه تجربی شکل

44

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

[. تحمیمبت هتؼذدی ثشای ثْجَد ویفیت اختالط دس 4ؿَد] هىبًیىی پبییي هی هـبّذُ وشدًذهحوذیبى ٍ ّوىبساى اًجبم ؿذُ اػت. PA6/ABSّبی آهیختِ

ذوِ ٍجَد ػبصگبصوٌٌذُ PA6/ABS آهیختِدس 1اػتبیشى هبلئیه آًیذسی 300ًبًَهتش ثِ 1200ٍد اص حذ PA6دس ABSرسات هَجت وبّؾ اًذاصُ

[. هیؼشا ٍ ّوىبساى، ًـبى دادًذ وِ ثب افضٍدى ػبصگبسوٌٌذُ 5] ؿَدهیًبًَهتش ، اػتحىبم، هذٍل وــی ٍ PA6/ABS آهیختِ ثِ اػتبیشى هبلئیه آًیذسیذ

دّذ وِ ًتبیج دٍ تحمیك اخیش ًـبى هی [.6یبثذ]ای ثْجَد هی خَاف ضشثِای داسد. ًمؾ هْوی دس تؼییي خَاف ضشثِ PA6دس صهیٌِ ABSاًذاصُ رسات

سا ثغَس هؼتمل POE-gr-MA ٍPB-gr-MAالی ٍ ّوىبساى، دٍ ػبصگبسوٌٌذُ ثىبس گشفتٌذ ٍ هـبّذُ ؿذ وِ اػتفبدُ اص PA6 ٍABSدس آهیختِ دس صهیٌِ ABSتش رسات هٌجش ثِ تَصیغ یىٌَاخت POE-gr-MAػبصگبسوٌٌذُ

PA6 7] ؿَد هی .] ّبی هختلف ات هؼذًی دس پلیوشّب ثبػج دػتیبثی ثِ هضیتاػتفبدُ اص رس

ؿبهل تمَیت خَاف هىبًیىی، پبیذاسی اثؼبدی، دهبی تخشیت حشاستی ٍ وبسگیشی الیبف ؿیـِ اگشچِ ثبػج [. ث10ِ-8سػبًبیی حشاستی ؿذُ اػت]

ػبیـی خبكیت[، ٍلی 11ؿَد]هی PA6/ABSثْجَد خَاف وـؼبًی آهیختِ گیشی لبلت تجْیضات اػتْالن ِ دسهالحظ لبثل افضایؾ ثبػج ؿیـِ الیبفٍ ّوىبساى، احش افضٍدى رسات [. ف12َ]ؿَد هی لبلت ٍ پیچهبس ػیلٌذس، ؿبهل

ثشسػی وشدًذ ٍ ABSسا ثش سفتبس وـؼبًی پلیوش 2هیىشًٍی ولؼین وشثٌبت 5/23ٍ 7/11ًـبى دادًذ وِ افضٍدى رسات هیىشًٍی ولؼین وشثٌبت ثِ همذاس

دسكذی اػتحىبم وــی 40ٍ 24َجت وبّؾ ثتشتیت هجوی دسكذ ح[. ثِ وبسگیشی رسات كلت هؼذًی هیىشًٍی 13ؿَد] هیخبلق ABSًؼجت ثِ

ّبی اخیش، دس ػبل[. 14] ؿَدای هی هٌجش ثِ وبّؾ خَاف ضشثِّبی پبیِ پلیوشی، ثِ هٌظَس دػتیبثی ثِ خَاكی ثشتش، هَسد تَجِ ًبًَوبهپَصیت

احشات ًبًَرسات ثش خَاف وبهپَصیت ٍاثؼتگی ؿذیذی ثِ اثؼبد لشاس گشفتِ اًذ. -رسات، هیضاى پشاوٌذگی، توشوض رسات ٍ ًیض چؼجٌذگی ثیي ػغحی پلیوش

وبسگیشی ًبًَرسات هؼذًی دس صهیٌِ ثِتحمیمبت اًذوی .[17-15ًبًَرسات داسد]احش افضٍدى ،اكحبثی ٍ ّوىبساىگضاسؽ ؿذُ اػت. PA6/ABSدس آهیختِ

پلیوشی ػِ دس حضَس ػبصگبسوٌٌذُسا PA6/ABSات سع ثش آهیختِ ًبًَرسآصهبیؾ وشدًذ. 3جضئی هتـىل اص اػتبیشى، اوشیلًَیتشیل ٍ هبلئیه آًیذسیذ

سع دس فبص ًبًَرسات ػیلیىبتی لشاسگیشی كفحبت دلیلِ ث ،ًـبى دادًتبیج PA6 دسكذ 110تب هذٍل رخیشُ، افضٍدى ًبًَرسات خبن سع ثبػج افضایؾ

[. اص ػَی دیگش ٍجَد ًبًَرسات سع 18] ؿَد هی PA6/ABSًؼجت ثِ آهیختِ ّبی ای ؿَد. ٍجَد الیِ تَاًذ هٌجش ثِ افت همبٍهت ضشثِدس صهیٌِ پلیوشی هی

ػیلیىبتی خبن سع ثبػج وبّؾ تحشن صًجیشّبی پلیوشی ٍ ایجبد ذُ وِ ایي اهش هحذٍدیت دس لبثلیت تغجیك صًجیشّبی پلیوش ثب تغییش ؿىل ؿ

ّبی ػیلیىبتی دس پلیوش ؿَد. هحل ٍجَد الیِهٌجش ثِ تشدؿذى هبدُ هیصا ػول تَاًٌذ ثِ ػٌَاى ػَاهل تشنصهیٌِ، ًمبط توشوض تٌؾ ّؼتٌذ ٍ هی

[.19] وٌٌذًبًَرسات ولؼین وشثٌبت ثِ دلیل داؿتي ػبختبسی ثؼیبس سیض ٍ تمشیجبً

[. چبى 20] شی اػتفبدُ ؿذُ اػتّبی پلیوگشد دس ثشخی اص وبهپَصیتًّوؼبٍ ّوىبساى، ًـبى دادًذ وِ ثب تَصیغ هٌبػت ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت دس پلیوش

هی تَاى ثذٍى وبّؾ اػتحىبم ٍ هذٍل وــی هبدُ، اػتحىبم 4پلی پشٍپیلي افضٍدى احش ،ٍ ّوىبساى[. فَآد 21]ای سا ثغَس لبثل تَجْی افضایؾ داد ضشثِ

1. SMA 2. CaCO3 3. Styrene Acrylonitrile Maleic Anhydride(SANMA) 4. PP

ًبًَوبهپَصیت ؿٌبػی ؿىل ٍ خَاف هىبًیىی ثش سا ولؼین وشثٌبترسات ًبًَPP/CaCO3 ثب ّوشاُ ًبًَرسات وبسگیشیثِ داد، ًـبى وشدًذ. ًتبیج آصهبیؾ گزاسد،هی احشی پلیوش ثلَسیٌگی صهیٌِ ثش ًِ تٌْب PP-g-MAH ػبصگبسوٌٌذُ

خبلق پلی پشٍپیلي ثب همبیؼِ دس ایضشثِ اػتحىبم ثِ ثْجَد هٌجش تَاًذیه ثلىِولؼین وشثٌبت رساتًبًَ ٍجَدًـبى دادًذ وِ ،ٍ ّوىبساى [. هٌتخجی22د]ؿَ، هذٍل ٍ اػتحىبم هذٍل وـؼبًی افضایؾثبػج PA6/PPآهیختِ پلیوشی دس

وبسگیشی [. پظٍّـی دس هَسد ث23ِؿَد]هی ای خوـی ٍ همبٍهت ضشثِگضاسؽ ًـذُ PA6/ABSًبًَرسات هؼذًی ثب ػبختبسی ّوؼبًگشد دس آهیختِ

، احتوبالً PA6/ABSوبسگیشی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت دس آهیختِ اػت. ثِافضٍدى ای ؿَد. دس ایي پظٍّؾ احش تَاًذ هٌجش ثِ ثْجَد خَاف ضشثِهی-ای دس ًبًَوبهپَصیت ضشثِ خَاف ؿىل ؿٌبػی ٍ ثش رسات ولؼین وشثٌبتًبًَ

ؿَد.ثغَس تجشثی هغبلؼِ هی PA6/ABS/CaCO3ّبی

تجربي -2 مًاد -2-1

لؼوت ٍصًی ػبصگبس وٌٌذُ 3(، هحتَی PA6/ABS(40/60آهیختِ پلیوشی POE-gr-MA ثب ًبم تجبسی ،KIMIALON هحلَل ؿشوت ویویبفشٍص ثب ،

( اػتفبدُ ؿذ. 10min/g 5/2 (C˚ 230 ٍ kg16/2ؿبخق جشیبى هزاة ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت پَؿؾ دادُ ؿذُ ثب اػیذ اػتئبسیه ثب اًذاصُ رسات

وبس ثشدُػٌگبپَس ثِ NMT، هحلَل ؿشوت NPCC-201ًبًَهتش ثب ًبم 15-5تش ًبًَرسات دس ؿذ. پَؿؾ اػیذ اػتئبسیه هی تَاًذ ثبػج پخؾ یىٌَاختٍ ًبًَرسات ABSصهیٌِ پلیوشی ؿَد. ثِ دلیل هبّیت غیشلغجی فبص پلیوشی

پَؿؾ دادُ ؿذُ، اص ػبهل جفت وٌٌذُ ثیي ًبًَرسات ٍ صهیٌِ پلیوشی اػتفبدُ ًـذ.

دستگاٌ َا -2-2ّبی اػتبًذاسد آصهَى ضشثِ آیضٍد ٍ ّب، تَلیذ ًوًَِػبصی آهیختِآهبدُ

ّب اص ّبی ضشثِ آیضٍد دس ؿشوت ویویبفشٍص اًجبم ؿذ. ثشای تْیِ آهیختِ آصهَىوشُ SMPLATEK، ػبخت ؿشوت MHS 51اوؼتشٍدس دٍپیچی ّوؼَگشد

اػتفبدُ ؿذ. ًوًَِ ّبی 40ٍ ًؼجت عَل ثِ لغش mm 51جٌَثی ثب لغش پیچ ه ( ثب اػتفبدُ اص دػتگبُ تضسیك پالػتیISO 180اػتبًذاسد آصهَى ضشثِ آیضٍد)

HTF-250X ػبخت ؿشوتHAITIAN گیشی ؿذًذ. دساصا، پٌْب ٍ چیي لبلت، 60/80ػوك هحفظِ لبلت ثشای ًوًَِ آصهَى ضشثِ آیضٍد ثِ تشتیت ثشاثش ثب

10/10 ٍmm 00/4 ِوبسگیشی دػتگبُ ثَد. آصهَى ّبی ضشثِ آیضٍد ثب ثPW53303 ػبخت FRANK آلوبى اًجبم ؿذ. اص دػتگبُ ؿىبف صًیGt-7016-

A2 ػبخت GOTECH ثشای آهبدُ ػبصی ًوًَِ ّبی ضشثِ آیضٍد ؿىبف تبیَاى-اػتفبدُ mm 25/0ٍ 00/2، 45˚داس ثب صاٍیِ، ػوك ٍ ؿؼبع ؿىبف ثِ تشتیت

یسٍثؿٌبػی اص هیىشٍػىَح الىتشًٍی ؿذ. ثشای هغبلؼِ ؿىل 5ـTESCAN/VEGA II .ػبخت جوَْسی چه اػتفبدُ ؿذ

َا ريش -2-3ّبی اػتبًذاسد آصهَى ضشثِ، اثتذا هَاد اٍلیِ ّب ٍ تَلیذ ًوًَِ آهیختِثشای تْیِ

2ثِ هذت C˚100ٍ ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت دس دهبی PA6/ABSؿبهل هحتَی PA6/ABS/CaCO3ّبی هختلف صدایی ؿذًذ. آهیختِػبػت سعَثت

دسكذ ٍصًی اص ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت اثتذا ثِ سٍؽ هىبًیىی ٍ 8ٍ 5، 2آهیختِ تْیِ ؿذًذ. اص آى ثِ سٍؽ هزاة ثب اػتفبدُ اص اوؼتشٍدس دٍپیچی پغ

5. SEM


39

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

PA6/ABS .خبلق ًیض دس هؼشم ؿشایظ اختالط رٍثی هـبثْی لشاس گشفت ّبوي دهبی ّوِ گشم ٍ 1دٍس ثش دلیمِ 365اوؼتشٍدس ثشاثش ثب ّبیپیچ ػشػت

ّبی آصهَى ضشثِ ؿذ. ًوًَِ تٌظین C˚ 220اوؼتشٍدس لبلت تب تغزیِ هحل اصثِ سٍؽ لبلجگیشی تضسیمی تَلیذ ؿذًذ. همبدیش ISO 180هغبثك ثب اػتبًذاسد

تٌظین ؿذ. C240˚ثبس ٍ 60فـبس تضسیك ٍ دهبی ًبصل دػتگبُ تضسیك ثتشتیت C100˚ػبػت دس دهبی 2ّب ثِ هذت ّب، آهیختِگیشی ًوًَِپیؾ اص لبلت

صدایی ؿذًذ.سعَثت

َا آزمًن -2-4ثب اًشطی تٌظیوی یضٍدآثِ سٍؽ ISO 180آصهَى ضشثِ هغبثك ثب اػتبًذاسد

ّبیآصهَى داس ٍ ثذٍى ؿىبف اًجبم ؿذ. ّوِّبی ؿىبفطٍل سٍی ًوًَِ 5/7ّبی آصهَى ضشثِ ًوًَِ .ؿذًذ تىشاس هشتجِ ػِ هحیظ دهبی دس هىبًیىی خَافًـبى دادُ ؿذُ اػت. ثشای 2ٍ 1تشتیت دس ؿىل داس ٍ ثذٍى ؿىبف ثِؿىبف

ّبی ٍ ًبًَوبهپَصیت PA6/ABSهـبّذُ ٍضؼیت پیَػتگی دس صهیٌِ پلیوشی PA6/ABS/CaCO3 ّوچٌیي پشاوٌؾ ًبًَرسات دس صهیٌِ پلیوشی، تلبٍیش ٍ

ثشاثش اص 15000ٍ 10000ّبی ثب ثضسگٌوبییهیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـی ضشثِ تْیِ ؿذ. پیؾ اص آصهَى هیىشٍػىَح ّبی ًوًَِ همبعغ ؿىؼتّب ثب اػتفبدُ اص سٍؽ الیِ ًـبًی ػغح همغغ ؿىؼت ًوًَِ ،الىتشًٍی سٍثـی

فیضیىی ثب عال پَؿؾ دادُ ؿذ. ثشای اعویٌبى اص ٍجَد ًبًَرسات ولؼین ًیض اًجبم 2، آًبلیض ػٌلشی ای دی ایىغPA6/ABSّبی وشثٌبت دس آهیختِ

، ABS ٍPA6ؿذ. ثِ هٌظَس تـخیق فبصّبی پلیوشی هختلف ؿبهل ػبػت دس هحلَل ولشٍفشم لشاس گشفت تب ثتَاى 24ّبی هختلف ثِ هذت ًوًَِ

سا اػتخشاج وشد. ABSفبص

وتایج ي بحث -3 شىاسيشکل -3-1

ؿٌبػی صهیٌِ ثشای هـبّذُ احش افضٍدى ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت ثش ؿىلٍ ّوچٌیي ٍجَد ٍ پشاوٌذگی ًبًَرسات دس صهیٌِ پلیوشی، PA6/ABSپلیوشی

ی آصهَى ّب ًوًَِتلبٍیش هیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـی اص همبعغ ؿىؼت ، تلبٍیش هیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـی اص همبعغ 3ضشثِ تْیِ ؿذ. ؿىل

حتَی ه PA6/ABS/CaCO3ّبی ٍ ًبًَوبهپَصیت PA6/ABSؿىؼت آهیختِ ّبی دّذ. دس ؿىلدسكذ ٍصًی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت سا ًـبى هی 8ٍ 5، 2، ًتبیج آًبلیض ػٌلشی ای دی ایىغ ٍ تَصیغ ػٌلش ولؼین ثشای 5ٍ 4

ثب یىذیگش همبیؼِ ؿذُ اػت. PA6/ABS/8C ٍPA6/ABSّبی ًوًَِّب وِ دس تلبٍیش هیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـی اص همبعغ ؿىؼت آهیختِ

ًـبى دادُ ؿذُ اػت. آهیختِ 6اًذ دس ؿىل هحلَل ولشٍفشم اچ ؿذُPA6/ABSؿٌبػی ًؼجتبً ، ثِ دلیل ٍجَد ػبصگبسوٌٌذُ دس آى، داسای یه ؿىل

ًیض ثب الی ٍ ّوىبساى الف(.-6الف ٍ -3ثبؿذ )ؿىل ّبی یىٌَاخت هیْی ؿٌبػی هـبث( ؿىلPA6/ABS(40/60دس آهیختِ POE-gr-MAثىبسگیشی

[. 7سا ثذػت آٍسدًذ]پغ اص PA6دس صهیٌِ ABSالف آحبسی جضئی اص ٍجَد فبص -6ؿىل

ّبی هحتَی ًبًَرسات دّذ. دس آهیختِوبسگیشی حالل ولشٍفشم سا ًـبى هی ثِة تب ت(، ػذم پیَػتگی دس صهیٌِ -6ة تب ت ٍ -3ولؼین وشثٌبت )ؿىل ّبی

ٍ صهیٌِ ABSپلیوشی آؿىبس ؿذُ ٍ تفىیه دٍ فبص ؿبهل رسات ًبّوؼبًگشد PA6 ؿَد. ٍجَد ًبًَرسات دس آهیختِ پزیش هیاهىبىPA6/ABS حتی دس ،

1. rpm 2. EDX

ؿذُ اػت. PA6 ٍABSحضَس ػبصگبسوٌٌذُ، ثبػج وبّؾ دسجِ اختالط ٍ ًبًَرسات پَؿؾ دادُ ؿذُ ثب اػیذ اػتئبسیه ABSلغجی هبّیت غیش

وٌؾ ػغحی آًْب ثب یىذیگش ؿَد ٍ دس ًتیجِ اص تَاًذ ثبػج افضایؾ ثشّن هی وبػتِ ؿَد. PA6ثب ABSدسجِ اختالط

خبلق PA6/ABS داس: )الف(ًوًَِ ّبی آصهَى ضشثِ آیضٍد ؿىبف 1شکل

ثؼذ اص PA6/ABS/2Cخبلق ثؼذ اص ضشثِ، )ح( PA6/ABSلجل اص ضشثِ، )ة( ثؼذ اص ضشثِ PA6/ABS/8Cثؼذ اص ضشثِ ٍ )ث( PA6/ABS/5Cضشثِ، )ت(

خبلق لجل اص PA6/ABS ًوًَِ ّبی آصهَى ضشثِ آیضٍد ثذٍى ؿىبف: )الف( 2شکل

ثؼذ اص ضشثِ، )ت( PA6/ABS/2Cخبلق ثؼذ اص ضشثِ، )ح( PA6/ABSضشثِ، )ة( PA6/ABS/5C )ثؼذ اص ضشثِ ٍ )ثPA6/ABS/8C ِثؼذ اص ضشث

ؿٌبػی ثِ ؿىل PA6/ABS/CaCO3ّبی ؿٌبػی ًبًَوبهپَصیتثٌبثشایي، ؿىل

ثش ایي، وبّؾ ة تب ت(. افضٍى -3ای توبیل پیذا وشدُ اػت )ؿىل ّبی جضیشُوبسگیشی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت سا دس احش ثِ PA6/ABSدسجِ اختالط

ًبًَهتش(، ػغح ٍیظُ ٍ 15تب 5تَاى ثِ اثؼبد ثؼیبس سیض رسات پشوٌٌذُ ) هیدٍس ثش 365اًشطی ػغحی ثؼیبس صیبد رسات ٍ ّوچٌیي دٍس ثبالی اوؼتشٍدس )

وبسگیشی ًبًَرسات ثش دلیمِ( دس عی اختالط رٍثی ًؼجت داد. همذاس ثِ ABSهبًذُ اص ٍجَد رسات جبّبی ثٍِ ػَساخ ABSپشاوٌؾ، ؿىل ٍ اثؼبد رسات

احش گزاؿتِ اػت. ثب PA6، ٍ ّوچٌیي ثش پیَػتگی دس صهیٌِ PA6دس صهیٌِ هبًذُ اص ٍجَد جبّبی ثٍِ ػَساخ ABSافضایؾ همذاس ًبًَرسات، تؼذاد رسات

وبسگیشی (. ثب ث6ِپیذا وشدُ اػت)ؿىل ، افضایؾPA6دس صهیٌِ ABSرسات جبهبًذُ اص ٍجَد رسات ّبی ثِدسكذ ٍصًی(، ػَساخ 8همذاس ثبالی ًبًَرسات )

ABS ٌِدس صهی PA6 ت(. ٍجَد-6اًذ)ؿىل ًضدیه یب هتلل ؿذُثِ یىذیگش PA6/ABSّبی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت ثغَس لبثل تَجْی ثش ػبختبس آهیختِ

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک


44

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

PA6/ABSاحش گزاؿتِ اػت. دسجِ پیَػتگی ٍ اًذاصُ رسات پلیوشی دس احش افضٍدى ًبًَرسات 7دس ؿىل [.24] ای احش گزاسًذ تَاًٌذ ثش همبٍهت ضشثِ هی

ًـبى دادُ ؿذُ اػت. ای وشثٌبت ولؼین ثش همبٍهت ضشثِ

)ت( ٍ PA6/ABS/5C( آهیختِ ح)، PA6/ABS/2C)ة( آهیختِ PA6/ABSتلبٍیش هیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـی اص همبعغ ؿىؼت آصهَى ضشثِ: )الف( آهیختِ 3شکل

PA6/ABS/8Cآهیختِ

PA6/ABS/8Cٍ )ة( آهیختِ PA6/ABS: )الف( آهیختِ ػٌلشی ای دی ایىغآًبلیض 4 کلش

µm µm

µm µm

44


85

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

PA6/ABS/8Cاص آهیختِ هیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـیتلَیش )ة( ، PA6/ABS/8Cآهیختِ ف( تَصیغ ػٌلش ولؼین دس)ال 5شکل

( آهیختِ ح)، PA6/ABS/2C)ة( آهیختِ PA6/ABSّبی اچ ؿذُ آصهَى ضشثِ: )الف( آهیختِ اص همبعغ ؿىؼت ًوًَِ هیىشٍػىَح الىتشًٍی سٍثـیتلبٍیش 6شکل

PA6/ABS/5C ٍ ِت( آهیخت(PA6/ABS/8C

µm µm

µm µm

44

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک


95

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

داس، )ة( ثذٍى ؿىبف)الف( ؿىبفای: احش افضٍدى ًبًَرسات وشثٌبت ولؼین ثش همبٍهت ضشثِ 7شکل

ة تب ت، تـخیق ٍجَد ٍ پشاوٌؾ ًبًَرسات دس -3ّبی هغبثك ؿىل

تَاًذ ثِ دلیل اثؼبد ثؼیبس سیض ثبؿذ. ایي هیثشاثش هیؼش ًوی 10000ثضسگٌوبیی ًبًَهتش( ٍ ّوچٌیي غیش یىٌَاختی ایجبد 15تب 10ولؼین وشثٌبت )رسات

ٍ PA6/ABS/2C ،PA6/ABS/5Cّبی ؿٌبػی آهیختِؿذُ دس ؿىلPA6/ABS/8C .ثبؿذ

ای ؿذُ ولؼین وشثٌبت هـبّذُ آحبسی اص رسات ولَخِ 6دس ؿىل دسكذ ٍصًی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت، 5ٍ 2ؿَد. دس آهیختِ ّبی هحتَی هی

دسكذ ٍصًی 8تؼذاد ًَاحی ولَخِ ای ووتشی دس همبیؼِ ثب آهیختِ هحتَی هـبّذُ هی ؿَد. ثٌبثشایي، ثشای تؼییي ٍجَد ٍ پخؾ ًبًَرسات ولؼین

،4، آًبلیض ػٌلشی ای دی ایىغ اًجبم ؿذ. ؿىل PA6/ABSوشثٌبت دس صهیٌِ سا PA6/ABS/8Cللِ هشثَط ثِ ٍجَد ػٌلش ولؼین دس آهیختِ ًبًَوبهپَصیتی

PA6/ABS/8C، ًحَُ تَصیغ ػٌلش ولؼین دس آهیختِ 5دّذ. ؿىل ًـبى هی ای ؿذى ٍجَد داسد. دّذ وِ دس ثشخی ًَاحی توبیل ثِ ولَخِسا ًـبى هی

ایخًاص ضربٍ -3-2ًـبى 1ّب دس جذٍل ؿىبف ًوًَِداس ٍ ثذٍى ًتبیج آصهَى ضشثِ آیضٍد ؿىبف 5ٍ 2داس ثب افضٍدى ای ؿىبف ، همبٍهت ضشث7ِدادُ ؿذُ اػت. هغبثك ؿىل

دسكذ 55ٍ 160دسكذ ٍصًی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت ثِ تشتیت ثیؾ اص ٍ 2ّبی ثذٍى ؿىبف، هحتَی افضایؾ داؿتِ اػت. دس آصهَى ضشثِ ثشای ًوًَِ

3ّبی ٌبت، ؿىؼت سخ ًذاد. هغبثك ؿىلدسكذ ٍصًی ًبًَرسات ولؼین وشث 5ٍ PA6/ABSؿٌبػی آهیختِ ، حضَس ًبًَرسات ثبػج تغییش دس ؿىل6ٍ

ؿذُ PA6دس صهیٌِ ABSای اص رسات ؿٌبػی جضیشٍُجَد آهذى یه ؿىلِ ثای ؿَد. تَاًذ ثبػج افضایؾ همبٍهت ضشثِؿٌبػی هیاػت. ایي ًَع ؿىل

ای ثبالتش ٍ حؼبػیت ثِ ؿىبف اص همبٍهت ضشثِ PA6دس همبیؼِ ثب ABSپلیوش [.25ثبؿذ]ووتشی ثشخَسداس هی

تَاًذ ثبػج جزة اًشطی هی PA6دس صهیٌِ ABSحضَس پشاوٌذُ رسات % ٍصًی 2، دس ًبًَوبهپَصیت هحتَی 6هغبثك ؿىل ضشثِ ثیـتشی ؿَد.

رسات % ٍصًی ًبًَرسات، اًذاص5ًُبًَرسات دس همبیؼِ ثب ًبًَوبهپَصیت هحتَی ABS ای ووتش تش ٍ تؼذاد ًَاحی رسات ولَخِثضسگتش، پخؾ ًبًَرسات یىٌَاخت

اػت. ( ثب 6ٍ 3ّبی هختلف )ؿىل ّبی ؿٌبػی آهیختِثب هغبثمت دادى ؿىل

سػذ وِ ثیـتشیي همبٍهت (، ثِ ًظش هی7ًتبیج آصهَى ّبی ضشثِ )ؿىل ثِ عَس PA6دس صهیٌِ ABSآیذ وِ رسات ای دس ؿشایغی ثذػت هیضشثِ

ًبًَهتش 400-500دس هحذٍدُ ABSیىٌَاخت پخؾ ؿًَذ ٍ اًذاصُ رسات ة( ثبؿذ. افضٍى ثش ایي، پشاوٌذگی هٌبػت ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت -6)ؿىل

ؿَد. ی هدس پلیوش صهیٌِ ثبػج پخؾ اًشطی ضشثِ گیشی حفشُ هیىشًٍی اًشطی ضشثِ ثبػج جذایی پلیوش اص رسات ٍ ؿىل

تغییش ؿىل ثیـتشی سا ثِ صهیٌِ اجبصُػبصی حفشُؿَد. یهحَل ّش رسُ [. افضٍى ثش 26ؿَد]دّذ ٍ ثبػج جزة ٍ اػتْالن اًشطی ضشثِ هی یهپلیوشی

[. 27وٌٌذ]ایي، ًبًَرسات كلت، ثِ ػٌَاى هبًؼی دس همبثل اًتـبس تشن ػول هی

داس ٍ ثذٍى ؿىبفآیضٍد ؿىبفًتبیج آصهَى ضشثِ 1جديل آهیختِ (KJ/m2)داسهمبٍهت ضشثِ ؿىبف (KJ/m2)همبٍهت ضشثِ ثذٍى ؿىبف

اًحشاف هؼیبس

اًحشاف 1ًوًَِ 2ًوًَِ 3ًوًَِ هیبًگیي هؼیبس

1ًوًَِ 2ًوًَِ 3ًوًَِ هیبًگیي

00/2 5/68 5/68 5/66 5/70 80/0 3/10 4/9 0/11 5/10 PA6/ABS

- ثذٍى ؿىؼت

ثذٍى ؿىؼت

ثذٍى ؿىؼت

ثذٍى 0/26 0/27 5/29 5/27 80/1 ؿىؼت

PA6/ABS/2C

- ثذٍى ؿىؼت

ثذٍى ؿىؼت

ثذٍى ؿىؼت

ثذٍى ؿىؼت

09/2 9/15 8/13 0/16 0/18 PA6/ABS/5C

09/1 7/67 2/67 0/67 0/69 39/1 7/13 2/15 5/12 5/13 PA6/ABS/8C

45


85

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

دسكذ 8ت، ٍجَد همبدیش ثبالی ًبًَرسات )-6ت ٍ -3ّبی هغبثك ؿىلؿَد ٍ اص ثِ یىذیگش هی ABSٍصًی( دس صهیٌِ پلیوشی، ثبػج اتلبل رسات

5ٍ 2ّبی هحتَی (، دس همبیؼِ ثب ًبًَوبهپَصیت7ای)ؿىل همبٍهت ضشثِؿَد. ثب افضایؾ دسكذ ٍجَد دسكذ ٍصًی ًبًَرسات ولؼین وشثٌبت، وبػتِ هی

ای ؿذى، [. ولَخ28ِیبثذ] یهؿذى افضایؾ ًبًَرسات، توبیل رسات ثِ ولَخِبعك هٌدس اعشاف ایي ّب تشنؿَد ٍ یهثبػج ایجبد هٌبعمی ثب توشوض تٌؾ ثبال [.29ثِ اًشطی ووتشی ثشای اًتـبس ًیبص داسًذ]

وتیجٍ گیری -4ّبی ای ًبًَوبهپَصیت ضشثِؿٌبػی ٍ خَاف دس ایي پظٍّؾ، ؿىل

PA6/ABS/CaCO3 دسكذ ٍصًی 2ثِ عَس تجشثی هغبلؼِ ؿذ. افضٍدىای ؿىبف داس دسكذی دس همبٍهت ضشثِ 160ًبًَولؼین وشثٌبت ػجت افضایؾ

ٍجَد آهذى ؿذ. پخؾ یىٌَاخت ًبًَرسات ٍ ًیض ثِ PA6/ABSدس همبیؼِ ثب 400-500دس هحذٍدُ ، ثب اثؼبدیABSای اص رسات ؿٌبػی جضیشُیه ؿىل

ای ًبًَوبهپَصیت ، یه ػبهل هْن دس ثْجَد خَاف ضشثPA6ًِبًَهتش، دس صهیٌِ PA6/ABS/CaCO3 ًبًَهتش(، 15تب 5ثبؿذ. اثؼبد ثؼیبس سیض رسات پشوٌٌذُ )هی

ٍ ABSدٍس ثبالی اوؼتشٍدس دس عی اختالط رٍثی ٍ هبّیت غیش لغجی تَاى ثِ ػٌَاى ػَاهل سیه سا هیًبًَرسات پَؿؾ دادُ ؿذُ ثب اػیذ اػتئب

ّبی ای ًبًَوبهپَصیتؿٌبػی ٍ سفتبس ضشثِتؼییي وٌٌذُ ؿىلPA6/ABS/CaCO3 .ثشؿوشد

قدرداوي -5داًٌذ، تـىش كویوبًِ خَد سا اص هذیش ًَیؼٌذگبى ایي همبلِ ثش خَد الصم هی

ػبهل هحتشم ؿشوت ویویبفشٍص جٌبة آلبی هٌْذع ججبسصادُ ٍ ّوچٌیي اص هٌْذع هیشاػلوی، آلبی هٌْذع خبؿؼی، آلبی هٌْذع خبللی، خبًن خبًن

ّبی هؼتوش هٌْذع پیذایؾ ٍ ػبیش وبسوٌبى ؿشوت ویویبفشٍص ثشای ّوىبسی ٍ اسصًذُ، تجبدل ًظش، تَلیذ هَاد ٍ اًجبم آصهبیـبت، اثشاص ًوبیٌذ.

مراجغ -6[1] Crawfard, R.J., “Plastics Engineering,”, Third ed., Elsevier Butterworth-

Heinemann publication, USA, pp. 13-14, 2008. [2] Utracki, L. A., “Polymer blends handbook,” First ed., Kluwer Academic

Publishers, Netherlands, pp. 1045-1070, 2002. [3] Tjong, S. C. Xu, S. A. Li, R. K. Y. Mai, and Y. W., “Short Glass Fibre-

Reinforced Polyamide 6,6 Composites Toughened with Maleated SEBS,” Composites Science Technology, Vol. 62, No. 15, pp. 2017_2027, 2002.

[4] Arsad, A. Rahmat, A.R. and Hasan, A., “Mechanical and Rheological Properties of PA6/ABS Blends _ With and Without Short Glass Fiber,” Reinforced Plastics and Composites, Vol. 29, pp. 2808-2820, 2010.

[5] Mohammadian-Gezaz, S. Ghasemi, I. and Oromiehie, A.R., “Crystallization Behavior of PA6 in ABS/PA6 Blends Prepared by In Situ Polymerization and Compatibilization Method,” In Persian, Polymer Engineering and Science, Vol. 22, No. 6, pp. 469-482, 2010.

[6] Misra, A. Sawhney, G. and Ananda, K. R., “Structure and Properties of Compatibilized Blends of Polyamide-6 and ABS,” Journal of Applied Polymer Science, Vol. 50, pp. 1179 – 1186, 1993.

[7] Lai, S.-M. Li, H.-C. and Liao, Y.-C. “Properties and preparation of Compatibilized Nylon 6 Nanocomposites/ABS Blends: Part II – Physical and Thermal Properties,” European Polymer Journal, Vol. 43, pp. 1660–1671, 2007.

[8] Ajayan, P.M. Schadler, L.S. and Braun, P.V., “Nanocomposite Science and Technology,” First ed., Weinheim: Wiley- VCH, Germany, pp. 77-80, 2003.

[9] Pinnavaia, T.J. and Beall, G.W., “Polymer-clay Nanocomposites,” First ed., Wiley, UK, pp. 173-189, 2001.

[10] Deng, F. and Zheng, Q.S., “Interaction Models for Effective Thermal and Electric Conductivity of Carbon Nanotube Composites,” Acta Mechanical Solida Sinica, Vol. 22, No. 1, pp. 1-16, 2009.

[11] Karsli, N. G. Yilmaz, T. Aytac, A. and Ozkoc G., “Investigation of Erosive Wear Behavior and Physical Properties of SGF and/or Calcite Reinforced

PA6/ABS Composites,” Composites، Vol. 44, pp. 385–393, 2013.

[12] Bergstorm, J. Thuvander, F. Devos, P. and Boher, C., “Wear of Die Materials in Full Scale Plastic Injection Molding of Glass Fiber Reinforced

Polycarbonate,” Wear، Vol. 251, pp. 1511-1521. 2001. [13] Fu, S. and Lauke, B., “Characterization of Tensile Behavior of Hybrid

Short Glass Fiber/Calcite Particle/ABS Composite,” Composites، Vol. 29A، pp. 575-583, 1998.

[14] DeBoest, J.F., “Reinforced Polypropylenes,” Engineering Plastics, Vol. 2, pp. 192-193, 1988.

[15] Moczo, J. and Pukanszky, B., “Polymer Micro and Nanocomposites: Structure, Interactions, Properties,” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 14, No. 5, pp. 535-563, 2008.

[16] Tjong, S.C., “Structural and Mechanical Properties of Polymer Nanocomposites,” Materials Science and Engineering: R:Reports, Vol. 53, No. 3-4, pp. 73-197, 2006.

[17] Schmidt, D. Shah, D. and Giannelis, E.P., “New Advances in Polymer/Layered Silicate Nanocomposites, Current Opinion in Solid State and Materials Science,” Vol. 6, No .3, pp. 205-212, 2002.

[18] Ashabi, L. Jafari, S.H. and Khonakdar, H. A., “The Preparation and Properties of Compatibilized PA6/ABS/Clay Nanocomposites,” In Persian, second nanotechnology conference, University of Kasahan, 2007.

[19] Mohd Ishak, Z.A. Kusmono chow, W.S. Takeichi, and Rochmadi. T., “Effect of Organoclay Modification in the Mechanical, Morphology and Thermal Properties of Injection Molded Polyamide6/Polypropylene/Montmorillonite Nanocomposites,” Proceedings of the Polymer Processing Society, 24th Annual Meeting, Salerno (Italy), pp. 15-19, 2008.

[20] Gorna, K. Hund, M. Vucak, M. Gröhn, F. and Wegner G., “Amorphous Calcium Carbonate in Form of Spherical Nanosized Particles and Its Application as Fillers for Polymers,” Materials Science and Engineering, Vol. 477, pp. 217-225, 2008.

[21] Chan, C.M. Wu, J. Li, J.X. and Cheung, Y.K., “Polypropylene/Calcium Carbonate Nanocomposites,” Polymer, Vol. 43, No. 10, pp. 2981-2992, 2002.

[22] Fuad, M. Y. A. Hanim, H. R. Zarina, Z. and Mohd, A., “Polypropylene/Calcium Carbonate Nanocomposites-Effects of Processing Techniques and Maleated Polypropylene Compatibiliser,” Express Polymer Letters, Vol. 4, No. 10, pp. 611- 620, 2010.

[23] Shelesh-Nezhad, K. Montakhabi-Kalajahi, S. and Ehsani-zonuz, J., “Mechanical Properties, Shrinkage Behavior and Water Absorption of PA6/PP/CaCO3 Nanocomposites,” In Persian, Polymer Engineering and

Science, Vol. 24, No. 6, pp. 481-492, 2012. [24] Jafari, S.H. Khonakdar, H.A. and Ashabi, L., “Evolution of Co-continuous

Morphology along the Screw Length in a Co-rotating Twin-screw Extruder and Its Effect on Impact Strength of Compatibilized PA6/ABS Blend,” In Persian, Polymer Engineering and Science, Vol. 23, No. 1, pp.

41-52, 2010. [25] Rao, N. and O'Brien, K., “Design Data for Plastics Engineers,” First edition,

Hanser Publishers, Germany, pp. 17-18, 1998. [26] Zhang, Q. Yu, Z. Xie, X.L. and Maim, Y.W., “Crystallization and Impact

Energy of Polypropylene /CaCO3 Nanocomposites with Nonionic Modifier,” Polymer, Vol. 45, pp. 5985-5994, 2004.

[27] Fu, S.Y. Feng, X.Q. Lauke, B. and Mai, Y.W., “Effects of Particle Size, Particle/Matrix Interface Adhesion and Particle Loading on Mechanical Properties of Particulate–Polymer Composites,” Composites Part B, Vol. 39, pp. 933-961, 2008.

[28] Lam, T.D. Hoang, T.V. Quang, D.T. and Kim, J.S., “Effect of Nano-Sized and Surface Modified Precipitated Calcium Carbonate on Properties of CaCO3/Polypropylene Nanocomposites,” Materials Science and Engineering Part A, Vol. 501, pp. 87-93, 2009.

[29] Guo, J. Tang, Y. and Xu, Z., “Performance and Thermal Behavior of Wood Plastic Composite Produced by Nonmetals of Pulverized Waste Printed Circuit Boards,” Journal of Hazardous Materials, Vol. 179, pp. 203–207, 2010.

46

وم عل

ریهنش

ری

ناوو ف

ت

زیپو

امک


95

ریناو

و فوم

علریه

نش

تزیپو

امک

85

Documents

تـیزوپماکjstc.iust.ac.ir/article_15903_a1973a938527c0f5ec006554... · 2020. 9. 5. · عس تاسرًَبً دَجٍ شگید یَػ صا .]18[ دَؿیه pa6/abs ِتخیهآ