پایان نامه چرم مصنوعی و تأثیر فرمولاسیون در خواص فیزیکی چرم به انضمام تست کدرشدن-بخارگرفتگی روی منسوجات و چرم

تعداد صفحات: ۸۸ | قابل ویرایش

فهرست مطالب پایان نامه چرم مصنوعی

عنوان                                                   صفحه

تقدیر

پیشگفتار

مقدمه (چکیده)………………………….. ۱

– فصل اول (مباحث نظری)

پلی‌وینیل کلراید (P.V.C)……………………. 6

مخلوط‌های PVC-NBR…………………………. ۱۰

مخلوط‌های PVC-ACRYLIC………………………. ۱۶

مخلوط‌های PVC-ELATOMER……………………… ۲۵

مخلوط‌های PVC-POLYALKENE……………………. ۲۷

مخلوط‌های PVC-CPE, PVC-CSR……………………. ۳۰

مخلوط‌های PVC-poly urethane……………………. 37

مخلوط‌های PVC-EVAC,PVC/EVAC-VC…………………. ۳۹

مخلوط‌های PVC-ABS…………………………. ۴۳

مخلوط‌های رزین مهندسی و PVC

آلیاژ با PVC…………………………… 48

آلیاژ با COPO………………………….. 49

آلیاژ با PC……………………………. 51

آلیاژ با POM…………………………… 52

آلیاژ با PI…………………………….. 52

آلیاژ با PVP…………………………… 54

– Reasons for benefits and problems of blending…………… ۵۵

– فصل دوم (مباحث عملی)

یک فوم از چه اجزائی تشکیل شده است؟……….. ۵۹

عناوین آزمایشات صورت گرفته روی فوم……….. ۵۹

آزمایش اول (اگر افزایش مواد فوم‌از با پارامترهای فوم Dop= 65gr) 61

آزمایش دوم (اثر افزایش Dop بر پارامترهای فوم) ۶۲

آزمایش سوم (اثر افزایش مواد فوم‌از بر پارامترهای فوم Dop= 85 gr) 62

آزمایش چهارم (اثر افزایش کربنات کلسیم بر پارامترهای فوم)    ۶۳

آزمایش پنجم (اثر افزایش ASUA بر پارامترهای فوم) ۶۴

فرمول ماده فوم‌از و درصد ترکیبات آن……….. ۶۴

– فصل سوم (تست کدر شدن- بخارگرفتگی (fogging) روی منسوجات و چرم

موضوع و زمینه کاربرد……………………. ۶۶

مبنای آزمایش…………………………… ۶۶

تعریف عبارات و علائم…………………….. ۶۷

تجهیزات و شناساگرها…………………….. ۶۷

آماده‌سازی نمونه‌ها………………………. ۷۲

روش انجام آزمایش……………………….. ۷۳

تشریح نتایج……………………………. ۷۹

گزارش آزمایش…………………………… ۸۳

مقدمه پایان نامه چرم مصنوعی و تأثیر فرمولاسیون در خواص فیزیکی چرم

همانطور که می‌دانیم چرمهای مصنوعی برخلاف چرم‌های طبیعی که پس از دباغی کردن پوست گوسفند تهیه می‌گردند از مواد پلیمری که سنجش اعظم آن را پلی‌وینیل کلراید تشکیل می‌دهد تشکیل یافته‌اند.

پلی‌وینیل کلراید (P.V.C) در سال ۱۸۳۵ در یک تحقیق آزمایشگاهی شناخته شد. اما به دلیل اقتصادی یک قرن بود در دهه ۱۹۲۰ وقتی که صنعت پلاستیک پیشرفت کرد شناخته شد. با وجود این پلاستیک‌های با وزن مولکولی پائین باعث مهاجرت آنها به سطح و سپس تبخیر آنها می‌شد.

این اتلاف خود باعث شکنندگی می‌شد که برای رفع این مشکل سطح P.V.C قالب‌ریزی شده را چرب می‌کند که بویی شبیه پلاستی سایزر (نرم کننده) داشت و باعث رونیامدن مشتری‌ها به آن می‌شد. ایجاد حالت پلاستیکی بوسیله مخلوط کردن P.V.C با مواد پلیمری به زودی معلوم کرد که بهترین پاسخ به این مشکل است.

مواد مخلوطی با P.V.C در دهه ۱۹۲۰ معرفی شدند. در سال ۱۹۲۸ اولین اختراعاتی که ثبت شد ماده ته‌نشین شده بوسیله I.G.Farbenindustrie و کربید و کربنهای شیمیایی برای مخلوط لاتکس PVC با پلی‌وینیل استات (PVAC) و پلی‌وینیل کلراید- CO- وینیل استات) PVCAC با ۸۰ تا ۹۵ درصد وزن VC بود. این مخلوط عایق رطوبتی به عنوان جانشین چرم استفاده می‌شد.

(Voss & Dickhansen, 1930, 1933, 1934, 1936, 1935) این اولین استفاده از پلیمر جهت سازگار کنندگی بود.

ماده اولیه لوله P.V.C را از موادی با نام تجاری Vinolit که محصول شرکت آلمان است تهیه می‌کنند (شرکت شاهین پلاستیک) سپس این پودر Vinolit را با روغنی به نام DOP که مخفف (دی اتیل هگزیل فتالات) است مخلوط می‌نمایند و سپس توسط پره‌هایی آنها را Mix می‌کنند. محصول در بشکه‌های بزرگ و به شکل خمیری مانند درمی‌آید در اینجا می‌توان براساس سفارش مشتری رنگ مورد دلخواه را اضافه نمود. پس از اضافه کردن محلول رنگی دوباره محلول را هم می‌زنند و سپس در بشکه‌هایی نگهداری و سریعاً (حدوداً تا نیم ساعت) استفاده می‌نمایند.

‌

مخلوط PVC- NBR

بعضی از اولین مخلوطها با روشهایی که مورد قبول صنعت لاستیک بود، تهیه می‌شد مانند آسیاب و اکسترود. مخلوط کردن‌های مکانیکی پودرهای لاتکس خشک در دهه ۱۹۳۰ معرفی شد. در سال ۱۹۳۶ Schmidt, Fikentscher اختراعی به ثبت رساندند مبنی بر مخلوط PVC با بهبود دهنده مقاومت در برابر ضربه آکریلیک برای استفاده در پوشش کابل.

بعد از مدت کمی از اختراع نیتریل رابر (NBR) Ernest Badum که در Bergisch- Gladbach کار می‌کرد کشف کرد که آسیاب آن با ۵۰-۱۰% وزنی PVC موادی با فرآیندپذیری قابل قبول برای عایق کردن کابل بدست می‌دهد که دارای مقاومت عالی در برابر ازن بود (Badum 1942). مخلوط در سال ۱۹۳۶ به طور عمومی رواج پیدا کرد. این مخلوط‌های P.V.C یکی از اصلاح کننده‌های تماس اکریلیکی بود و مابقی آن NBR بود که اولین مخلوطهای ترموپلاستیکی رواج یافته در جهان مدرن بود.

هفت سال بعد اختراعی بوسیله B.F.G.OODRICH ثبت شد از این قرار که PVC با مخلوط کردن مکانیکی با ۹۰-۵۰% وزنی NBR مواد لاستیکی تولید می‌کند که عایق کابل بوده و مقاوم در برابر ازن می‌باشد. در سال ۱۹۴۷ این آلیاژها فرآیندپذیری خوب و مقاومت عالی در برابر ازن داشت.

آمیزش‌پذیری مخلوط PVC/ NBR به وسیله مقدار اکریلونیتریل در NBR کنترل می‌شد. بعد از آن رزین شامل ۲۵% وزنی AN با قابلیت آمیزش‌پذیری خوبی گزارش شد. (این گزارش بر مبنای مدرک حاصله از دمای انتقال شیشه‌ای منفرد بود.)

البته (high resolution transmission electron microscopy) IEM نشان داد که دو پلیمر در مقیاس حدود nm10 به صورت خوبی پخش (dis persion) شده‌اند. بنابراین افزایش غلظت AN، قابلیت آمیزش‌پذیری مخلوط را زیاد می‌کند. بالا بردن درجه پخش، فرآیندپذیری و پلاستیکی شدن (plastieization) را افزایش می‌دهد.

مخلوطهای PVC/ELASTOMER

PVC با ABS و اصلاح کننده ABS مانند الاستومرهای اکریلیک که در فصل قبل بحث شد، مخلوط می‌شود. در این جا فقط ارزشیابی مخلوط PVC با الاستومرهای غیرآکریلیک مورد نظر است. PVC با ماکرومولکولهای Alkeneic یا alkanic ترکیب ناپذیر است. برای حل این مشکل الاستومرهای هیدروکربنی می‌توانند به عنوان مقاوم کننده در برابر ضربه در غلظت پایین (۱۰%-۵ وزنی) استفاده ‌شوند و یا به عنوان اصلاح‌کننده شیمیایی برای ارتقاء فعل و انفعال با ماکرو مولکولهای PVC استفاده گردند.

در سال ۱۹۳۵ Carbide & carbon chemicals corporation، پلی «وینیل کلراید- co- وینیل استات» (PVCAC) با لاستیک طبیعی مخلوط کرد تا موادی مناسب جهت جانشینی چرم تهیه کند. اولین اصلاح‌کننده‌های مقاومت در برابر ضربه PVC بوسیله افزودن الاستومرهای غیرآکریلیک به نام‌های پلی ایزوبوتیلن (PIB)، لاستیک طبیعی (NR) یا پلی ایزوپرن (IR) ایجاد شد. البته، بهبود و توسعه اصلی در عملکرد PVC زمانی بدست آمد که PVC با لاستیک کلرینه شده مخلوط شد.

اولین مخلوطهای PVC با thio-Rubber در سال ۱۹۴۹ حاصل شد. برای بهبود مقاومت PVC در مقابل بنزین ونفت شرکت Soeony Vacuumiot با PVC را با ۴۰%-۳۰ وزنی لاستیک پلی سولفید ™ ترکیب کرد. چند سال بعد PVC مخلوط شده با ۷% وزنی TM و ۷% وزنی CSR معرفی شد. این رزین فرآیندپذیری آسان و نیز مقاومت در برابر ضربه و HDT بالایی دارد.

در مقاله ثبت شده‌ای که توسط Visking ارائه شد. PVC با ۲۰%-۷۰ پلی کلروپرن (CR با نام تجاری Neoperen) و ۲۵%-۱۰ NBR به نام Hycar به عنوان سازگار کننده مخلوط شده است. مخلوط دارای حالت شیشه‌ای، گرمانرمی، قابلیت آب‌بندی حرارتی (heat sealable)، قابلیت چاپ‌پذیری (printable) و بی‌بو و بی‌مزه می‌باشد که مناسب برای کاربردهای وسیعی است.

مخلوطهای PVC/ PolyALKENE

PVC در مقابل آمیزش با پلی‌آلکن‌ها (PO) مقاومت از خود نشان می‌دهد، از اینرو چهار نوع از مخلوط PVC/ PO امکان‌پذیر شده است:

• مقدار کمی از PO جهت بهبود فرآیندپذیری و بهبود مقاومت در برابر ضربه
• همراه ساختار تکراری جهت مواد تزئینی
• شرکت PO شبیه قسمتی از یک کوپلیمر که شامل بخشهای پلیمری ترکیب‌پذیر با PVC هستند.
• مخلوطهای PVC/ PO دارای قابلیت اختلاط‌پذیری

در سال ۱۹۶۸ برای بهبود سازگاری و مقاومت در برابر ضربه PVC با مقدار کمی از PO مخلوط شد. در همان سال Sumitomo Bakelite گزارش داد، خواص ضربه‌ای صفحات کلندر شده از PVC کلرینه شده (CPVC) بوسیله افزودن phr 30-51 از کوپلیمر وینیل کلراید- پروپیلن، بهبود می‌یابد. در زمان حال Sanyo kako، مخلوطهای شامل PP, PVC و یکی از دو پلیمر PMMA یا PC را معرفی کرده است. این مواد لایه‌لایه هستند و دارای ساختمان چوبی شکل می‌باشند. آنها دارای فرآیندپذیری خوب و دارای خاصیت ماشین‌کاری هستند.

در بعضی موارد پلی‌آلکن‌ها با ماتریکس PVC به عنوان قسمتی از کوپلیمر ترکیب شد با فرض اینکه با این کار مقاومت ضربه و فرآیندپذیری آن بهبود یابد. در مقاله کاربردی ثبت شده توسط dupont de Nemours که در سال ۱۹۷۰ ارائه شد. مخلوط PVC با ۲۰% وزنی از کوپلیمر “ethylene- sulfur dioxide- uinylaeetate” که یک ترپلیمر می‌باشد، گزارش شده است.

مخلوط دارای فرآیندپذیری عالی می‌باشد و برای فیلمهای ساخته شده با خواص مکانیکی مناسب می‌باشد. در سال ۱۹۷۱ مخلوطها با مقاومت در برابر ضربه بالا شامل PVC و کوپلیمر «سیکلوپنتن- وینیل کلراید» cyclopentene توسط montecatine. Edison ارائه شد.