پایان نامه های رشته علوم اجتماعی و جامعه شناسی

شکل ‏2‑4: نمودار آنالیز وزن سنجی حرارتی پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با آکریلیک اسید ( )، نانو کامپوزیت پلی اتیلن-اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده به میزان 5% وزنی ( )، نانو کامپوزیت پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده به میزان 10% وزنی ( ) و نانو لوله های کربنی چند دیواره ( ) ]52[. 30

شکل ‏2‑5: تصویر میکروسکوپ الکترونی از نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده (A) و سطح شکست کششی نانو کامپوزیت پلی اتیلن اصلاح شده با آکریلیک اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان 5% وزنی (B) ]52[. 31

شکل ‏2‑6: استحکام کششی نانو کامپوزیت های پلیمری بر حسب میزان درصد وزنی نانو لوله های کربنی چند دیواره ]52[. 32

شکل ‏2‑7: تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح شکست نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان 5/2% وزنی ]59[. 33

شکل ‏2‑8: تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان 5/2% وزنی ]59[. 34

شکل ‏2‑9 گرانروی مختلط ( ) بر حسب فرکانس ( ) ( ) و مدول حقیقی ( ) بر حسب فرکانس ( ) ( ) برای نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره و پلی اتیلن با چگالی بالا در دمای 200 ]59[. 35

شکل ‏2‑10: نمودار زاویه فازی ( ) بر حسب مقدار مطلق مدول مختلط برای نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ( ) و نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ( ) (نمودار ون گارپ – پالمن)] 59[. 36

شکل ‏2‑11: نمودار رسانایی نانو کامپوزیت های پلی اتیلنی بر حسب درصد وزنی نانو لوله های کربنی چند دیواره ]59[. 36

شکل ‏2‑12: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نانو کامپوزیت های پلیمری حاوی 0% وزنی (A)، 3/0% وزنی (B)، 5/0% وزنی (C)، 1% وزنی (D)،3% وزنی (E)،5% وزنی (F) و10% وزنی (G) از نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 38

شکل ‏2‑13: الگوهای تفرق اشعه ی ایکس برای نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره و نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 39

شکل ‏2‑14: نمودار تبلور و ذوب نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 40

شکل ‏2‑15: مقاومت سطحی و حجمی نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 41

شکل ‏2‑16: ثابت دی الکتریک و اتلاف دی الکتریک نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره، اندازه گیری شده در فرکانس 5 مگا هرتز و دمای اتاق]63[ .. 42

شکل ‏2‑17: استحکام کششی و کرنش شکست نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 43

شکل ‏2‑18: تاثیر میزان نانو لوله های کربنی بر سرعت جریانی مذاب نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 43

شکل ‏4‑1: منحنی های تنش- کرنش برای پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت ها. 53

شکل ‏4‑2: منحنی های تنش کرنش برای پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت های حاوی 1% وزنی از نانو لوله های کربنی. 53

شکل ‏4‑3: تغییرات مدول الاستیک نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 55

شکل ‏4‑4: تغییرات مقادیر مدول بدست آمده از رابطه هالپین- سای و نتایج تجربی. 56

شکل ‏4‑5: تاثیر ثابت بر مدول پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 57

شکل ‏4‑6: تاثیر ثابت بر مدول پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 58

شکل ‏4‑7: مدول پیش بینی شده از رابطه اصلاح شده هالپین- سای و نتایج تجربی. 59

شکل ‏4‑8: تغییرات تنش شکست نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 60

شکل ‏4‑9: تغییرات استحکام کششی بدست آمده از رابطه هالپین- سای و نتایج تجربی. 61

شکل ‏4‑10: تاثیر ثابت بر استحکام کششی پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 62

شکل ‏4‑11: تاثیر ثابت بر استحکام کششی پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 62

شکل ‏4‑12: استحکام کششی پیش بینی شده از رابطه اصلاح شده هالپین- سای و نتایج تجربی. 63

شکل ‏4‑13: تغییرات کرنش نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 64

شکل ‏4‑14: تغییرات تنش تسلیم نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 65

شکل ‏4‑15: تغییرات انرژی شکست نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 65

شکل ‏4‑16: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC0.1. 67

شکل ‏4‑17: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC0.5. 67

شکل ‏4‑18 : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC1. 68

شکل ‏4‑19: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC2. 68

شکل ‏4‑20: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه ETC1. 69

شکل ‏4‑21: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نانو لوله های کربنی خالص. 70

شکل ‏4‑22: تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری مربوط به نانو کامپوزیت EC1. 70

شکل ‏4‑23: نمودار EDAX نانو لوله های کربنی خالص. 71

شکل ‏4‑24: الگوهای تفرق اشعه ی ایکس برای نانولوله های کربنی، پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت ها. 73

شکل ‏4‑25: منحنی های آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از خنک کردن نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 75

شکل ‏4‑26: منحنی های آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از ذوب مجدد نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 75

شکل ‏4‑27: تغییرات مدول ذخیره بر حسب کرنش برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 77

شکل ‏4‑28: تغییرات مدول ذخیره و اتلاف با زمان برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها در فرکانس زاویه ای 1. 77

شکل ‏4‑29: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 78

شکل ‏4‑30: مدول ذخیره در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 79

شکل ‏4‑31: مدول اتلافی در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 79

شکل ‏4‑32: در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 80

شکل ‏4‑33: مدول های دینامیکی بر حسب فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 80

شکل ‏4‑34: طیف زمان آسایش برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 82

شکل ‏4‑35: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EOC. 84

شکل ‏4‑36: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.1. 84

شکل ‏4‑37: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.25. 85

شکل ‏4‑38: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.5. 85

شکل ‏4‑39: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.75. 86

شکل ‏4‑40: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC1. 86

شکل ‏4‑41: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC2. 87

شکل ‏4‑42: نمودار تجزیه وزن سنجی گرمایی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها تحت محیط نیتروژن. 88

شکل ‏4‑43: نمودار تجزیه وزن سنجی گرمایی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها تحت محیط اکسیژن. 90

شکل ‏4‑44: نمودار تجزیه وزن سنجی گرمایی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها تحت محیط اکسیژن و دمای ثابت 420. 91

شکل ‏4‑45: نمودار آزمون آنالیز گرمایی مکانیکی مربوط به تغییر ابعاد نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها بر حسب دما. 91

شکل ‏4‑46: مقاومت الکتریکی سطحی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 93

شکل ‏4‑47: مقاومت الکتریکی حجمی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 93

شکل ‏4‑48: ثابت دی الکتریک نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 94

چکیده:

در این پژوهش نانوکامپوزیت های از الاستومر گرمانرم بر پایه کوپلیمر اتیلن- اکتن و نانو لوله های کربنی طی فرآیند اختلاط مذاب تک مرحله ای و در یک مخلوطکن داخلی تهیه شده و اثر مقدار نانو لوله های کربنی بر روی مورفولوژی، خواص مکانیکی، حرارتی، رئولوژی و الکتریکی نانوکامپوزیتها بررسی شده است. مقادیر مختلف 1/0، 25/0، 5/0، 75/0، 1 و 2% از نانو لوله های کربنی برای این کار درنظر گرفته شد. نوع نانو لوله های کربنی چند دیواره بود. تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی نشان داد که تا 1% وزنی این نانو ذرات به خوبی در ماتریس پلیمری پخش شده اند. تصویر مربوط به نانو کامپوزیت حاوی 2% وزنی از نانو لوله های کربنی حاکی از آن بود که این نانو ذرات نه تنها به خوبی پخش نشده اند بلکه به صورت خوشه هایی تجمع پیدا کرده اند. مدول یانگ، استحکام کششی و تنش تسلیم نانو کامپوزیت ها تا میزان 1% وزنی از نانو لوله های کربنی افزایش یافته و برای نانو کامپوزیت حاوی 2% وزنی از این نانو ذرات به دلیل وجود خوشه های متعدد و عدم پخش خوب کاهش می یابد. از مدل هالپین- سای برای پیش بینی مدول و استحکام کششی نانو کامپوزیت ها استفاده شد. نتایج نشان می دهد که همخوانی خوبی بین مقادیر پیش بینی شده و مقادیر تجربی تا میزان 1% وزنی از نانو لوله های کربنی وجود دارد. برای بررسی تاثیر حضور نانو لوله های کربنی بر ساختار بلوری نانو کامپوزیت ها از آزمون تفرق اشعه ایکس استفاده شد. مشاهده شد که این نانو ذرات تغییری را در ساختار بلوری پلی اتیلن- اکتن ایجاد نمی کنند. نتایج حاصل از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی نشان می دهد که نانو لوله های کربنی به سبب اثر هسته زایی درصد بلورینگی را به میزان اندکی افزایش می دهند. نتایج حاصل از بررسی رئولوژی نانو کامپوزیت ها نشان می دهد که با افزایش مقدار نانو لوله های کربنی تغییری در ناحیه ویسکو الاستیک خطی دیده نمی شود. این خود دلیلی بر عدم حضور شبکه های شکل گرفته از نانو لوله های کربنی است. گرانروی مختلط نانو کامپوزیت ها با افزایش مقدار نانو لوله های کربنی به سبب سفتی این نانو ذرات و اثر هیدرو دینامیکی افزایش یافته است. از مدل کراس برای پیش بینی نمودار گرانروی مختلط بر حسب فرکانس زاویه ای استفاده شد، نتایج نشان داد که همخوانی خوبی بین مقادیر پیش بینی شده و مقادیر تجربی وجود دارد. به منظور بررسی رفتار تخریب نانو کامپوزیت ها از آزمون تحلیل گرما وزن سنجی در دو محیط نیتروژن و هوا استفاده شد. حضور نانو لوله های کربنی سبب بهبود خواص حرارتی نانو کامپوزیت ها می شود. اما به دلیل وجود نوع بر همکنش واندروالسی بین نانو ذرات و ماتریس پلیمری میزان افزایش پایداری حرارتی بسیار چشمگیر نیست. ضریب انبساط حرارتی نانو کامپوزیت ها با استفاده از آزمون تحلیل گرمایی مکانیکی بررسی شد. دیده می شود که با افزایش میزان نانو لوله های کربنی به دلیل افزایش سختی نانو کامپوزیت ها، ضریب انبساط حرارتی کاهش می یابد. مقاومت الکتریکی سطحی و حجمی نانو کامپوزیت ها به دلیل خاصیت الکتریکی نانو لوله های کربنی کاهش می یابد. اما بدلیل عدم شکل گیری شبکه هایی از نانو لوله های کربنی خواص مذکور به صورت چشمگیری تغییر نمی کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 71

امتیاز مطلب : 2

تعداد امتیازدهندگان : 1

مجموع امتیاز : 1

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه تهیه ترموپلاستیک الاستومرهای استایرنی اصلاح شده با نشاسته و بررسی خواص مکانیکی و زیست تخر

نوشته شده توسط : مدیر سایت

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده ی فرایند

پایاننامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر (صنایع پلیمر)

تهیه ترموپلاستیک الاستومرهای استایرنی اصلاح شده با نشاسته و بررسی خواص مکانیکی و زیست تخریب پذیری آن

اساتید راهنما

دکتر محمد کرابی

دکتر اسماعیل قاسمی

استاد مشاور

دکترحامد عزیزی

1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

فصل اول مقدمه 2

1-1- الاستومرهای گرمانرم (TPE) 2

1-1-1- ساختار فازی ………………………………………………………………………………………………… 4

1-1-2- مزایا و معایب ……………………………………………………………………………………………….. 5

1-1-3- خواص …………………………………………………………………………………………………….. 7

1-1-4-کاربردها ……………………………………………………………………………………………………. 9

1-2- کوپلیمرهای دستهای استایرنی 10

1-2-1- ساختار …………………………………………………………………………………………………… 10

1-2-2- سنتز و تولید………………………………………………………………………………………………………….. 11

1-2-3- مورفولوژی 15

1-2-4- وزن مولکولی بحرانی برای تشکیل محیطها 15

1-3- نشاسته 16

1-3-1- ترکیب و ساختار نشاسته……………………………………………………………………………………………. 16

1-3-2- کاربرد نشاسته در تولید زیست پلاستیکها…………………………………………………………………….. 21

1-3-3- تولید فیلم نشاسته……………………………………………………………………………………………………. 24

فصل دوم: مروری بر مطالعات انجام شده 29

2-1- طبقه بندی پلیمرهای تخریب پذیر بر اساس ساز و کار تخریب 29

2-1-1- پلیمرهای زیست تخریب پذیر ………………………………………………………………………. 29

2-1-2-….. پلیمرهای قابلیت کمپوست شدن 30

2-1-3-….. زیست تخریب پذیر هیدرولیزی 30

2-1-4-….. زیست تخریب پذیر نوری 30

2-1-5-….. فرسایش پذیر زیستی 30

2-1-6-….. زیست تخریب پذیر اکسایشی 31

2-2- طبقه بندی پلیمرهای تخریب پذیر بر اساس منشاء 31

2-2-1-….. پلیمرهای با منشاء طبیعی 31

2-2-2-….. پلیمرهای تولید شده توسط میکرو ارگانیسم ها 31

2-2-3- تهیه ی آمیزه های زیست تخریب پذیر بر پایه ی نشاسته…………………………………………………. 32

2-2-4- پلاستیک های کاملا تجزیه پذیر…………………………………………………………………………………… 34

2-3- عوامل تخریب پلیمرها 35

2-3-1- تخریب مکانیکی…………………………………………………………………………………………………….. 35

2-3-2- تخریب شیمیایی…………………………………………………………………………………………………….. 35

2-3-3- تخریب نوری………………………………………………………………………………………………………… 35

2-3-4- تخریب گرمایی……………………………………………………………………………………………………… 36

2-3-5- تخریب میکروبی……………………………………………………………………………………………………. 36

2-4- روش های استاندارد بررسی زیست تخریب پذیری 38

2-4-1- طیف سنجی FTIR 38

2-4-2- اندازه گیری کاهش وزن در آزمون تدفین در زیر خاک…………………………………………………. 40

2-4-3- تغییرات در خواص مکانیکی……………………………………………………………………………………… 41

2-4-4- میکروسکوپ الکترونی پویشی……………………………………………………………………………………. 41

2-4-5- سایر روش ها………………………………………………………………………………………………………….. 42

2-5- روشهای اصلاح نشاسته 43

2-5-1- اصلاح نشاسته با استفاده از رآکتورهای پیوسته یا نا پیوسته……………………………………………… 43

2-5-2- اصلاح نشاسته با استفاده از اکستروژن………………………………………………………………………….. 44

2-6- اصلاح نشاسته توسط واکنش گرهای مختلف 45

2-6-1- اپوکسیدها………………………………………………………………………………………………… 45

2-6-2- لاکتونهای حلقوی……………………………………………………………………………………………………. 49

2-6-3- کربوکسیلیک اسیدها………………………………………………………………………………………………… 51

2-6-4- استری کردن با آلکیل هالیدها…………………………………………………………………………………….. 51

2-6-5- استری کردن با وینیل استرها………………………………………………………………………………………. 52

2-6-6- انیدریدها………………………………………………………………………………………………………………. 53

فصل سوم: تجربی 29

3-1- مواد 29

3-2- روش تهیه آمیزهها 29

3-3- آزمونها 29

3-3-1- اندازه گیری درجه استخلاف 62

3-3-2-آزمون تفرق اشعه ایکس با زاویه باز (WXRD) 62

3-3-3-آزمون کشش 62

3-3-4-….. آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی 63

3-3-5-….. تجزیه گرمایی مکانیکی- دینامیکی 64

3-3-6- طیف سنجی مادون قرمز 62

3-3-7-آزمون زیست تخریب پذیری 62

فصل چهارم: نتایج و بحث …………………………………………………………………………………………………. 66

4-1- بررسی واکنش اصلاح نشاسته……………………………………………………………………………………………….66

4-1-1- طیف سنجی FTIR: …………………………………………………………………………………………….66

4-1-2- اندازه گیری درجه استخلاف MTPS: ……………………………………………………………………70

4-2- بررسی ریز ساختار نشاسته، TPS و MTPS 70

4-2-1- الگوی پراش اشعه X…………………………………………………………………………………70

4-3- خواص مکانیکی آمیزهها: ………………………………………………………………………………………………………72

4-3-1- استحکام کششی: …………………………………………………………………………………………………74

4-3-2- مدول یانگ: ………………………………………………………………………………………………………75

4-3-3- ازدیاد طول در پارگی: …………………………………………………………………………………………..76

4-4- مورفولوژی …………………………………………………………………………………………………………… 77

4-5- بررسی اثر اصلاح نشاسته بر امتزاج پذیری آمیزههای SEPS-TPS: 80

4-5-1- بررسی نتایج آنالیز دینامیکی-مکانیکی………………………………………………………….. 81

4-5-2-میکروسکوپ الکترون پویشی……………………………………………………………………. 85

4-5-3- بررسی امتزاج پذیری آمیزهها با استفاده از مون کشش……………………………………… 87

4-6- بررسی زیست تخریب پذیری آمیزهها در محیط لجن فعال. 90

4-6-1- اندازهگیری افت وزن نمونهها………………………………………………….. 90

5-1- نتیجه گیری………………………………………………….. 93

مراجع……………………………………………………… 95

فهرست شکلها

شکل1- 1- سمت راست: ترکیب فازی پلیمر سخت/ الاستومر و سمت چپ: ترکیب فازی پلیمر سخت/ الاستومر که در آن فاز الاستومری به طور دینامیکی ولکانیزه شده است. 5

شکل1- 2-تغییرات مدول خمشی الاستومرهای گرمانرم با دما 6

شکل1- 3- ساختار فازی کوپلیمرهای پیوندی پلی(استایرن-بلاک-الاستومر-بلاک-استایرن). 11

شکل1- 4- ساختار شیمیایی انواع مختلفی از الاستومرهای گرمانرم استایرنی 14

شکل1- 5- ساختار آمیلوز خطی. 17

شکل1- 6- ساختار آمیلوپکتین شاخه دار. 18

شکل1- 7- طرح واره ساختار گرانول نشاسته، نمایش آمورف و نیمه بلوری در گرانول(الف)، ساختار داخلی قسمت نیمه بلوری(ب) و تطابق آن با قسمتهای خطی و شاخهای آمیلوپکتین(ج). 21

شکل1- 8- انتقالات فازی نشاسته طی فرایند حرارتی و پیرشدگی. 26

شکل2- 1مراحل ژلاتینی شدن نشاسته. 34

شکل2- 2- طرح واره ی حمله میکروارگانیسم ها به مولکول های قند پیوند خورده به پلی استایرن. 37

شکل2- 3- طرح واره ای از عوامل موثر در تخریب پلیمرها. 38

شکل2- 4 طیف FTIR فیلم های پلی اتیلن محتوی 3/0 درصد وزنی کبالت استئارات قبل و بعد از آمایش حرارتی و نوری. 39

شکل2- 5 در صد افت وزن فیلم های پلی اتیلنی در آزمون تدفین زیر خاک. 40

شکل2- 6 تصاویر SEM آمیزه پلی اتیلن با 30 در صد وزنی نشاسته، قبل و بعد از قرار دادن در محیط کشت قار. 41

شکل2- 7 هیدروکسی پروپیل کردن نشاسته با پروپیلن اکساید در حضور کاتالیزور بازی. 45

شکل2- 8هیدروکسی پروپیل کردن نشاسته با پروپیلن اکساید در غیاب کاتالیزور بازی 46

شکل2- 9 واکنش پروپیلن اکساید با نشاسته. 47

شکل2- 10 واکنش اصلاح نشاسته و تشکیل نشاسته کاتیونی. 48

شکل2- 11 اصلاح شیمیایی نشاسته توسط کاپرولاکتون. 49

شکل2- 12واکنش اصلاح نشاسته با فرمیک اسید. 50

شکل2- 13 تشکیل نشاسته کر بوکسی متیل شده توسط واکنش با مونو کلرو استاتها 51

شکل2- 14 نشاسته اصلاح شده توسط وینیل استات. 52

شکل2- 15 واکنش دی استیل شدن نشاسته. 52

شکل2- 16 هیدرولیز وینیل استات در حضور کاتالیزور بازی 52

شکل2- 17 واکنشهای شیمیایی در طول استری شدن نشاسته با انیدرید غیر حلقوی. 53

شکل2- 18 الگوی پراش اشعه x برای(a)نشاسته ذرت طبیعی، (b)نشاسته گرمانرم و (c)نشاسته مالئیک شده. 54

شکل2- 19 خواص مکانیکی فیلمهایی از آمیزه نشاسته مالئیک شده با پلی بوتیلن ادیپات ترفتالات: (الف)استحکام کششی و (ب)ازدیاد طول در شکست. 56

شکل3- 1- پرس گرم 58

شکل3- 2- نمایی از دستگاه تفرق اشعه ایکس با زاویه بالا 60

شکل3- 3- نمایی از دستگاه کشش 61

شکل3- 4- نمایی از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی …………………………………………………………62

شکل4- 1- واکنش احتمالی اصلاح نشاسته توسط مالئیک انیدرید. 66

شکل4- 2- طیف FTIR مربوط به (الف) نشاسته، (ب) MTPS و (ج) TPS. 67

شکل4- 3- الگوی پراش اشعه ایکس برای (الف) نشاسته، (ب) TPS و (ج) MTPS. 69

شکل4- 4- منحنی تنش-کرنش SEPS و آمیزههای با ترکیب درصد مختلف از نشاسته. 70

شکل4- 5- نمودار استحکام کششی بر حسب درصد نشاسته. 72

شکل4- 6- نمودار مدول یانگ بر حسب درصد نشاسته. 73

شکل4- 7- نمودار کرنش تا پارگی بر حسب درصد نشاسته. 74

شکل4- 8- عکسهای SEM برای (الف)MTPS%10SEPS/، (ب) MTPS%30SEPS/، (ج) MTPS%40SEPS/ و (د) MTPS%50SEPS/ 76

شکل4- 9 توزیع اندازه فاز MTPS. 78

شکل4- 10- منحنیهای مدول ذخیره و اتلاف بر حسب دما نمونههای (الف) SEPS، (ب) SEPS/50%TPS و (ج) SEPS/50%MTPS. 81

شکل4- 11- منحنی Tanδ آمیزههای SEPS، SEPS/50%TPS و SEPS/50%MTPS در محدوده دمایی C°120- تا C°150.. 82

شکل4- 12- منحنی تغییرات مدول ذخیره نمونههای SEPS، SEPS/50%TPS و SEPS/50%MTPS با دما 83

شکل4- 13- ریزنگار (الف) آمیزه SEPS/10%MTPS، (ب) SEPS/10%TPS، (ج) SEPS/30%MTPS و (د) SEPS/30%TPS. 84

شکل4- 14- استحکام کششی آمیزههای SEPS/MTPS و SEPS/TPS در مقابل درصد نشاسته. 86

شکل4- 15- کرنش در شکست آمیزههای SEPS/MTPS و SEPS/TPS در مقابل درصد نشاسته. 87

شکل4- 16- مدول ذخیره آمیزههای SEPS/MTPS و SEPS/TPS در مقابل درصد نشاسته. 87

شکل4- 17- درصد افت وزن آمیزههای SEPS/MTPS با زمان در آزمون زیست تخریب پذیری در لجن فعال. 89

شکل4- 18- درصد افت وزن آمیزههای SEPS/MTPS با درصد MTPS پس از گذشت 60 روز از قرار گرفتن در محیط لجن فعال. 90

فهرست جدولها

جدول1- 1- خواص کاربردی الاستومرهای گرمانرم. 8

جدول1- 2- کاربردهای تجاری و رایج برای الاستومرهای گرمانرم مختلف. 9

جدول1- 3- شکل، اندازه، ترکیب شیمیایی و برخی دیگر از خصوصیات نشاسته در منابع گیاهی مختلف. 20

جدول1- 4- درصد آمیلوز و آمیلوپکتین در سه نوع نشاسته ذرت، مانیوک و سیب زمینی. 27

جدول2- 1- مقایسه خواص پلی هیدروکسی بوتیراتها با پلیمرهای مرسوم. 32

جدول2- 2- مقایسه خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرهای زیست تخریب پذیر و مصنوعی. 34

جدول2- 3-نتایج مقایسه آزمون کشش قبل و بعد آزمون کشت قارچ. 41

جدول3- 1- ترکیب درصد اجزاء در آمیزهها 61

جدول4- 1- خواص مکانیکی آمیزهها با ترکیب درصد مختلف از نشاسته. 73

جدول4- 2- اندازه حفرات MTPS در آمیزههای SEPS/MTPS. 80

جدول4- 3- دمای انتقال شیشهای SEPS، SEPS/50%TPS و SEPS/50%MTPS. 84

جدول4- 4- نتایج آزمون کشش آمیزههای SEPS/MTPS و SEPS/TPS. 87

جدول4- 5- درصد افت وزن آمیزهها پس از هر دوره ی زمانی مشخص شده در آزمون زیست تخریب پذیری در لجن فعال 91

چکیده

امروزه استفاده از نشاسته در صنایع بسته بندی و ساخت محصولات زیست تخریب پذیر اهمیت زیادی پیدا کرده است. در این تحقیق اصلاح شیمیایی نشاسته ذرت طبیعی به منظور بهبود فرآیند پذیری توسط واکنش نشاسته گرمانرم (TPS) با مالئیک انیدرید (MA) در مخلوط کن داخلی صورت گرفت. نشاسته گرمانرم مالئیک دار شده (MTPS) برای تهیه آمیزههای SEPS/MTPS با ترکیب درصدهای 10، 30،40 و50 درصد وزنی از MTPS در مخلوط کن داخلی مورد استفاده قرار گرفت. اصلاح شیمیایی نشاسته با استفاده از آزمون FTIR تایید شد. درجه استخلاف (DS) MTPS نیز با استفاده از تیتراسیون محاسبه گردید. خواص مکانیکی، مورفولوژی، دینامیکی – مکانیکی و زیست تخریب پذیری آمیزههای SEPS/MTPS مورد ارزیابی قرار گرفت و با خواص آمیزههای SEPS/TPS مقایسه شد. اصلاح شیمیایی نشاسته سبب باز شدگی نواحی بلوری MTPS در مقایسه با نشاسته ذرت طبیعی و نفوذ بهتر SEPS در MTPS نسبت به TPS شد. این نتایج به ترتیب توسط آزمونهای الگوی پراش اشعه X (XRD ) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ثابت شد. باز شدگی لایههای بلوری MTPS، بهبود خواص مکانیکی آمیزههای SEPS/MTPS نسبت به SEPS/TPS را نتیجه داد. زیست تخریب پذیری آمیزههای SEPS/MTPS با ترکیب درصدهای 10، 30، 40 و 50 در صد وزنی از MTPS توسط قرار دادن آنها به مدت دو ماه در لجن فعال بررسی شد. نتایج نشان داد در آمیزههایی با درصد MTPS بالای %30 وزنی میزان تخریب آمیزهها به طور قابل توجهی افزایش یافت به طوری که در آمیزه MTPS%50SEPS/ بعد از گذشت 45 روز حدود %47 از نمونه تخریب شد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 94

امتیاز مطلب : 0

تعداد امتیازدهندگان : 0

مجموع امتیاز : 0

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه تهیه نانو کامپوزیت‌های هیبریدی بر پایه رزین یورتان- اکریلات/الیاف طبیعی/نانو رس و بررسی

نوشته شده توسط : مدیر سایت

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده فرآیند

پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی علوم و تکنولوژی پلیمر

تهیه نانو کامپوزیت‌های هیبریدی بر پایه رزین یورتان- اکریلات/الیاف طبیعی/نانو رس و بررسی خواص آن‌ها

اساتید راهنما:

دکتر مسعود اسفنده

دکتر سید مجتبی میرعابدینی

استاد مشاور:

مهندس امیرمسعود رضادوست

زمستان 1389

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

فهرست

عنوان صفحه

فصل اول : مقدمه. 1

1-1-کامپوزیت‌ها 1

1-2-نانو فناوری.. 2

1-3-نانو کامپوزیت‌ها 3

1-3-1-تاریخچه تهیه و استفاده از نانو کامپوزیت‌ها 3

1-3-2-معرفی نانو کامپوزیت‌ها 3

1-4-هدف… 4

فصل دوم : مروری بر مطالعات انجام شده. 5

2-1-فاز پیوسته (زمینه/ماتریس). 5

2-1-1-رزین یورتان-اکریلات… 5

2-1-2-رزینهای پلی استر غیر اشباع.. 6

2-1-3-رزینهای وینیل استر. 7

2-2-الیاف… 8

2-2-1-ویژگی‌های الیاف طبیعی.. 9

2-2-2-روش‌های اصلاح الیاف طبیعی.. 10

2-3-نانو ذرات… 15

2-3-1-سیلیکات‌های لایه‌ای.. 15

2-3-2-ساختمان و خواص سیلیکات‌‌های لایه‌ای آلی دوست… 17

2-4-انواع نانو کامپوزیت‌‌های خاک رس… 18

2-4-1-میکرو کامپوزیت… 18

2-4-2-نانو کامپوزیت در هم رفته. 18

2-4-3-نانو کامپوزیت ورقه شده. 18

2-5-روش‏‌های تهیه نانوکامپوزیت‌‌های پلیمری.. 19

2-5-1-پلیمریزاسیون نفوذی درجا 19

2-5-2-درهم گرفتگی پلیمر یا پیش پلیمر از محلول ( محلولی). 20

2-5-3-اختلاط مذاب… 20

2-6-روش‏‌های شناسایی نانوکامپوزیت‌‌های لایه‌ای.. 20

2-6-1-پراش اشعه ایکس…. 20

2-6-2-میکروسکوپی الکترونی عبوری.. 21

2-6-3-سایر تکنیک‌های شناسایی.. 22

2-7-روش‌های شکل دهی کامپوزیت‌ها 22

2-7-1-قالب‌گیری رزین تحت خلاً.. 23

2-7-2-تجهیزات فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً و راه اندازی.. 24

2-8-تحقیقات گزارش شده. 27

2-8-1-نانو کامپوزیت‌های حاوی نانو ذرات رس… 27

2-8-2-کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف طبیعی.. 30

2-8-3-نوآوری در پژوهش…. 35

فصل سوم : بخش تجربی.. 36

3-1-مواد و تجهیزات… 36

3-1-1-مواد. 36

3-1-2-تجهیزات… 41

3-2-روش آزمون.. 42

3-2-1-پخش و باز نمودن نانو ذرات در ماتریس رزینی.. 43

3-2-2-اصلاح سطح الیاف… 44

3-3-مشخصه یابی پخش نانو‌ذرات و آماده‌سازی سطح الیاف… 45

3-3-1-ویسکوزیته. 45

3-3-2-آزمون پراش اشعه ایکس…. 45

3-3-3-میکروسکوپ الکترونی روبشی / تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده. 45

3-3-4-میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 45

3-3-5-آزمون‌های مشخصه یابی آماده سازی سطح الیاف… 45

3-4-تهیه و تولید کامپوزیت و نانو کامپوزیت‌ها 46

3-4-1-تهیه قالب چوبی.. 46

3-4-2-تهیه قالب سیلیکونی.. 46

3-4-3-سیستم پخت رزین یورتان-اکریلات… 48

3-4-4-تهیه کامپوزیت‌های پر شده با نانو ذرات با استفاده از فرآیند ریخته‌گری.. 48

3-4-5-تولید کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف طبیعی توسط فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً.. 49

3-5-آزمون‌های تعیین خواص نمونه‌‌های کامپوزیتی.. 51

3-5-5-سختی سنجی بارکول.. 52

3-5-6-سرعت سوختن.. 52

3-5-7-جذب آب… 52

فصل چهارم : نتایج و بحث… 54

4-1-نانوکامپوزیت‌‌های بر پایه رزین یورتان-اکریلات و نانو ذرات خاک رس… 54

4-1-1-مشخصه یابی نانو کامپوزیت… 54

4-1-2-خواص مکانیکی و فیزیکی.. 60

4-2-کامپوزیت‌ها و نانوکامپوزیت‌‌های یورتان‌اکریلات تقویت شده با الیاف فلاکس قبل و بعد از اصلاح سیلانی الیاف… 74

4-2-1-مشخصه یابی کامپوزیت‌ها و نانو کامپوزیت‌ها 74

4-2-2-خواص فیزیکی و مکانیکی.. 78

فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات… 88

5-1-نتیجه‌گیری.. 88

5-2-پیشنهادات جهت ادامه تحقیق.. 90

فصل ششم : مراجع و منابع.. 92

6-1-منابع و مراجع. 92

فهرست شکل‌ها

صفحه
شکل 1-1 : رابطه تقریبی شعاع ذره با سطح آن	3
شکل 2-1 : شمایی از نحوه‌ی تهیه رزین یورتان-اکریلات	6
شکل 2-2 : شمایی از نحوه‌ی تهیه رزین پلی استر	7
شکل 2-3 : شمایی از نحوه‌ی تهیه رزین وینیل استر	8
شکل 2-4 : شماتیک الیاف طبیعی	8
شکل ‏12-5 : ساختار کریستالی سیلیکات‏‌های لایه‌ای	16
شکل ‏12‑6 : شماتیک اصلاح خاک رس	18
شکل2‑7 : ساختار نمادین سه نوع نانو کامپوزیت حاصل از اختلاط رس	19
شکل 2-8 : نمودار‌های XRD یک نمونه فلوئوروهکتوریت در ماتریس HDPE	21
شکل 2-9 : نحوه قرار گیری و ترتیب تجهیزات فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً	24
شکل 2-10 : نحوه‌ی چیدمان اجزای فرآیند جهت پرهیز از ورود رزین به خلأ	26
شکل 3-1: نحوه تهیه و ساختار شیمیایی رزین یورتان-آکریلات	37
شکل 3-2: تصویر پراش اشعه ایکس نانو ذرات خاک رس	39
شکل 3-3: الیاف کتان (فلاکس) با آرایش تک جهته	39
شکل 3-4: ساختار شیمیایی تری اتو کسی وینیل سیلان	40
شکل 3-5: شماتیک کلی کار انجام شده در پروژه	42
شکل 3-6: شماتیک روند تهیه رزین حاوی نانو ذرات	44
شکل 3-7: شماتیک اصلاح الیاف	44
شکل 3-8: تصویر نهایی قالب سیلیکونی ساخته شده جهت تهیه نمونه‌های آزمون به روش ریخته‌گری	47
شکل 3-9: تعدادی از نمونه‌های آزمون تهیه شده توسط فرآیند ریخته گری	47
شکل3-10: نمودار دما-زمان مدت زمان ژل برای رزین یورتان-اکریلات	48
شکل 3-11: شماتیک تهیه صفحات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف توسط فرآیند قالب گیری رزین تحت خلاً	49
شکل 3-12: صفحه‌ی تولید شده توسط فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً، قبل از برش	51
شکل 3-13: قطعه برش خورده از صفحه تولید شده توسط فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً	51
شکل 4-1 : منحنی تغییرات ویسکوزیته رزین با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس	55
شکل 4-2 : تصاویر پراش اشعه ایکس نانو کامپوزیت‌های حاوی 0، 5/0، 5/1، 3، 5، 7 و 10 درصد وزنی نانو ذرات خاک رس	56
شکل 4-3 : ریز نگار میکروسکوپ الکترونی عبوری نمونه حاوی 3 درصد نانو خاک رس	58
شکل4-4: ریز نگار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش آلومینیوم) نمونه RP+3N	59
شکل 4-5: نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (مبنی بر وجود نانو ذرات) نمونه RP+3N	59
شکل 4-6: ریز نگار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش آلومینیوم) نمونه RP+7N	60
شکل 4-7: نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (مبنی بر وجود نانو ذرات) نمونه RP+7N	60
شکل 4-8 : تغییرات استحکام و مدول کششی نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات از 0 تا 10 درصد وزنی	61
شکل 4-9: دو نمونه با مدولی یکسان (الف) استحکام بیشتر (ب) استحکام کمتر	63
شکل 4-10 : تغییرات ازدیاد طول رزین عاری از نانو ذرات قبل (الف) و بعد (ب) از آزمون کشش. تغییرات ازدیاد طول ماتریس حاوی نانو ذرات قبل (ج) و بعد (د) از آزمون کشش	64
شکل 4-11 : تغییرات ازدیاد طول نانو کامپوزیت‌های با درصد وزنی بالای نانو ذره و حاوی حباب‌های هوا قبل (الف) و بعد (ب) از آزمون کشش	65
شکل 4-12 : تغییرات استحکام و مدول خمشی نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات از 0 تا 10درصد وزنی	66
شکل 4-13 : تغییرات مقاومت در برابر ضربه نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس از 0 تا 10 درصد وزنی	68
شکل 4-14: تصویر شماتیک مکانیزم افزایش استحکام ضربه در نانو کامپوزیت‌های حاوی نانو ذرات	68
شکل 4-15: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه RP	69
شکل 4-16: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه RP+3N	70
شکل 4-17: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه RP+7N	70
نمودار 4-18 : تغییرات جذب آب نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس از 0 تا 10 درصد وزنی	71
نمودار 4-19 : تغییرات سختی بارکول نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس از 0 تا 10 درصد وزنی	72
شکل 4-20: شماتیک طول پیموده شده جهت سوختن نمونه‌‌های حاوی 0 تا 10 درصد وزنی نانو ذرات خاک رس	73
شکل 4-21: (الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه FRP (ب) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش کربن) نمونه FRP (با بزرگنمایی 20 میکرومتر)	75
شکل 4-22: نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده نمونه FRP مبنی بر عدم وجود عوامل سیلانی و نانو ذرات	75
شکل 4-23 : (الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه FRST (ب) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش سیلان) نمونه FRST)(با بزرگنمایی 20 میکرومتر)	76
شکل 4-24 : نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده نمونه FRST مبنی بر وجود عامل سیلان در الیاف	76
شکل 4-25 : (الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه FRSTN (ب) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش سیلان) نمونه FRSTN (پ) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش آلومینیوم) نمونه FRSTN (با بزرگنمایی 20‌میکرومتر)	77
شکل 4-26 : نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده نمونه FRSTN مبنی بر وجود عامل سیلانی در الیاف و نانو ذرات در ماتریس رزینی	77
شکل 4-27 : تغییرات استحکام و مدول کششی نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	78
شکل 4-28 : شماتیک فصل مشترک به وجود آمده پس از اعمال عامل اصلاح کننده سیلانی بین اجزاء کامپوزیت	79
شکل 4-29 : تغییرات مقاومت در برابر ضربه کامپوزیت و نانوکامپوزیت‌‌های هیبریدی	82
شکل 4-30: ریز نگار میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه FRP در ابعاد 50 میکرومتر (الف) و 20 میکرومتر (ب)	83
شکل 4-31: ریز نگار میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه FRST در ابعاد 50 میکرومتر (الف) و 20 میکرومتر (ب)	83
شکل 4-32: ریز نگار میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه FRSTN در ابعاد 50 میکرومتر (الف) و 20 میکرومتر (ب)	84
شکل 4-33 : تغییرات استحکام و مدول خمشی نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	85
شکل 4-34 : تغییرات جذب آب کامپوزیت و نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	86

فهرست جداول

صفحه
جدول 2-1 : خواص الیاف فلاکس در مقایسه با الیاف شیشه	9
جدول 2-2 : تعدادی از سیلان‌ها و محدوده کاربرد آن‌ها	13
جدول 2-3 : چند نمونه از ترکیبات سیلانی با گروه آلی متفاوت	13
جدول 3-1 : خواص رزین مایع در دمای°C 25	37
جدول 3-2 : ترکیب درصد سیستم پخت نسبت به ماتریس پلیمری	38
جدول 3-3 : خواص نانو ذره مورد استفاده	38
جدول 3-4: ترکیب درصد اجزای شیمیایی و خواص مشخصه الیاف کتان مصرفی	39
جدول 3-5: مقایسه خواص الیاف فلاکس و الیاف شیشه	40
جدول 3-6 : نام اختصاری فرمولاسیون‌های تهیه شده از مخلوط رزین و نانو ذرات خاک رس	43
جدول 3-7 : نام اختصاری فرمولاسیون‌های متفاوت از کامپوزیت و نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تهیه شده در فاز دوم	50
جدول 4-1 : تغییرات ازدیاد طول در نقطه شکست نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات از 0 تا 10 درصد وزنی	63
جدول 4-2 : تغییرات ازدیاد طول در نقطه شکست کامپوزیت و نانو کامپوزیت‌ها هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	81

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 98

امتیاز مطلب : 0

تعداد امتیازدهندگان : 0

مجموع امتیاز : 0

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه تهیه نانوکامپوزیتهای هیبریدی بر پایه رزول/گرافن/الیاف کربن و بررسی خواص مکانیکی و حرارتی

نوشته شده توسط : مدیر سایت

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده فرآیند

پایاننامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر

تهیه نانوکامپوزیتهای هیبریدی بر پایه رزول/گرافن/الیاف کربن و بررسی خواص مکانیکی و حرارتی آنها

اساتید راهنما

دکتر مسعود اسفنده

دکتر امیر مسعود رضادوست

زمستان 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

چکیده .…………………………………………………………………………………………………………….1

1- فصل اول…………………………………………………………………………………………………………………… 1

1-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- هدف……………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-3- پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………………………………………. 3

1-3-1- رزین های فنولیک……………………………………………………………………………………………. 3

1-3-2- نانوکامپوزیت های گرافن…………………………………………………………………………………….. 4

1-4- روش کار و تحقیق………………………………………………………………………………………………….. 5

2- فصل دوم: مروری بر مطالعات انجام شده…………………………………………………………………………….. 6

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………….. 6

2-2- کامپوزیت…………………………………………………………………………………………………………… 7

2-2-1- کاربردهای کامپوزیت ها……………………………………………………………………………………… 8

2-2-2- ضرورت سبک سازی کامپوزیت ها………………………………………………………………………….. 9

2-2-3- روش های سبک سازی کامپوزیت ها………………………………………………………………………… 9

2-2-4- رزین های مورد استفاده در کامپوزیت ها…………………………………………………………………….. 9

2-3- رزین های فنولیک………………………………………………………………………………………………… 10

2-3-1- پخت رزین های فنولیک……………………………………………………………………………………. 10

2-3-2- پخت حرارتی رزول ها……………………………………………………………………………………… 11

2-3-3- خواص رزین های فنولیک…………………………………………………………………………………. 14

2-3-4- مزایای رزین های فنولیک………………………………………………………………………………….. 15

2-3-5- معایب رزین های فنولیک………………………………………………………………………………….. 15

2-3-6- کاربردهای رزین فنولیک…………………………………………………………………………………… 16

2-4- الیاف………………………………………………………………………………………………………………. 16

2-4-1- الیاف کربن…………………………………………………………………………………………………. 17

2-5- نانوکامپوزیت ها…………………………………………………………………………………………………… 18

2-5-1- تعریف نانوکامپوزیت ها…………………………………………………………………………………….. 19

2-5-2- کاربرد نانوکامپوزیت ها…………………………………………………………………………………….. 19

2-6- گرافن……………………………………………………………………………………………………………… 20

2-6-1- روش های تولید نانوکامپوزیت های گرافن…………………………………………………………………. 22

2-6-1-أ‌- اختلاط محلولی………………………………………………………………………………………. 22

2-6-1-ب‌- اختلاط مذاب………………………………………………………………………………………. 23

2-6-1-ت‌- پلیمریزاسیون درجا………………………………………………………………………………….. 24

2-7- خواص مختلف نانوکامپوزیت های گرافن………………………………………………………………………… 25

2-7-1- خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های گرافن…………………………………………………………………. 25

2-7-1-أ‌- خواص مکانیکی کامپوزیت های کربن/کربن…………………………………………………………. 34

2-7-2- هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت های گرافن………………………………………………………………… 36

2-7-3- خواص حرارتی نانوکامپوزیت های گرافن………………………………………………………………….. 37

2-7-3-أ‌- هدایت حرارتی نانوکامپوزیت های گرافن…………………………………………………………….. 37

2-7-3-ب‌- پایداری حرارتی نانوکامپوزیت های گرافن…………………………………………………………. 39

2-7-3-ت‌- اثر گرافن بر روی آنتالپی و دمای شروع پخت و دمای انتقال شیشه ای نانوکامپوزیت ها…………….. 45

2-7-4- مدل سازی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های گرافن…………………………………………………….. 50

2-8- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………… 50

3- فصل سوم: مواد و روش های آزمون……………………………………………………………………………….. 51

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………… 51

3-2- مواد مصرفی………………………………………………………………………………………………………. 51

3-2-1- رزین فنولیک………………………………………………………………………………………………. 52

3-2-2- الیاف کربن…………………………………………………………………………………………………. 52

3-2-3- گرافن………………………………………………………………………………………………………. 53

3-3- تجهیزات و دستگاه های مورد استفاده……………………………………………………………………………… 54

3-4- روش تهیه نمونه ها………………………………………………………………………………………………… 54

3-4-1- تعیین درصد جامد رزول……………………………………………………………………………………. 55

3-4-2- تعیین زمان رسیدن به B-stage…………………………………………………………………………….. 55

3-4-3- پخش نانو ذرات گرافن در حلال و رزین…………………………………………………………………… 56

3-4-4- نحوه تهیه نمونه نهایی و ساخت نانوکامپوزیت هیبریدی رزول بر پایه الیاف کربن و گرافن………………….. 56

3-4-5- نحوه تهیه نمونه های کربنیزه شده نانوکامپوزیت رزول بر پایه الیاف کربن و گرافن………………………….. 56

3-5- آزمون های انجام شده…………………………………………………………………………………………….. 58

3-5-1- بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)………………………… 58

3-5-2- بررسی ساختار شیمیایی رزین و نانوکامپوزیت با استفاده ازطیف سنجی زیر قرمز به روش FTIR……………. 58

3-5-3- بررسی پایداری حرارتی نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن با استفاده از آزمون گرما وزن سنجی (TGA )… 59

3-5-4- بررسی پخت نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن با استفاده از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC)….. 60

3-5-5- بررسی نحوه پخش نانو ذرات با استفاده از آزمون طیف سنجی تفرق پرتو ایکس (XRD)…………………… 60

3-5-6- بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت با استفاده از آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)……………… 61

3-5-7- بررسی خواص خمشی نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن/ الیاف کربن……………………………………. 62

3-5-8- بررسی خواص استحکام برشی نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن/ الیاف کربن……………………………. 62

4- فصل چهارم: نتایج……………………………………………………………………………………………………….. 65

4-3- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………… 65

4-4- تعیین مشخصات مواد مصرفی……………………………………………………………………………………… 65

4-4-1- تعیین درصد مواد جامد و فرار رزول……………………………………………………………………….. 65

4-4-2- تعیین گرانروی رزین………………………………………………………………………………………… 66

4-4-3- بررسی ساختار شیمیایی رزین رزول IL800 با استفاده از FTIR…………………………………………….. 66

4-4-4- بررسی ساختار شیمیایی صفحات گرافن…………………………………………………………………….. 67

4-4-5- بررسی شکل و اندازه صفحات گرافن با استفاده از SEM…………………………………………………… 68

4-4-6- بررسی ریز ساختار صفحات گرافن و نانوکامپوزیت های آن………………………………………………… 70

4-4-6-أ‌- بررسی ریز ساختار صفحات گرافن و نانوکامپوزیت های آن با استفاده از WAXS…………………….. 70

4-4-6-ب‌- بررسی ساختار گرافن با استفاده از TEM…………………………………………………………… 78

4-4-6-ت‌- بررسی ریز ساختار نانوکامپوزیت با استفاده TEM…………………………………………………… 72

4-5- نتایج مربوط به آزمون های بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های هیبریدی رزول/ گرافن/ الیاف کربن……… 73

4-5-1- بررسی خواص خمشی نانوکامپوزیت های تهیه شده………………………………………………………… 73

4-5-2- بررسی خواص برشی نانوکامپوزیت های تهیه شده………………………………………………………….. 80

4-5-3- استحکام برشی نانوکامپوزیت های کربن/کربن……………………………………………………………… 86

4-6- بررسی ریزساختار نمونه ها به کمک SEM………………………………………………………………………… 88

4-6-1- بررسی ریزساختار رزین فنولیک و نمونه های حاوی گرافن…………………………………………………. 88

4-6-2- بررسی ریزساختار نانوکامپوزیت هیبریدی رزین فنولیک/الیاف کربن/ نانوگرافن توسط (SEM)…………….. 93

4-6-3- بررسی ریزساختار نانوکامپوزیت های کربن/کربن رزین فنولیک/الیاف کربن/ نانوگرافن توسط (SEM)…….. 98

4-6-4- بررسی پخت رزول و نانوکامپوزیت های حاصل از آن……………………………………………………. 102

4-6-4-أ‌- بررسی پخت به کمک FTIR……………………………………………………………………….. 102

4-6-4-ب‌- بررسی پخت رزین فنولیک و نانوکامپوزیت حاوی گرافن به کمک DSC………………………… 105

4-6-5- بررسی پایداری حرارتی رزین فنولیک و اثر کسر وزنی گرافن بر روی آن با استفاده از TGA…………….. 107

5- فصل پنجم: خلاصه و پیشنهادات…………………………………………………………………………………….. 110

5-1- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………. 110

5-2- پیشنهادات جهت ادامه کار………………………………………………………………………………………. 112

مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………113

فهرست شکل‌ها

شکل ‏2‑1 ترکیبات واسط در پخت رزین فنولیک… 13

شکل ‏2‑2 ساختار رزول پخت شده 14

شکل ‏2‑3 ساختار شماتیک گرافن. 21

شکل ‏2‑4 انواع ساختارهای گرافیتی گرافن، پیچیده شدن ساختار بدون بعد توپ مانند، لوله شدن ساختار یک بعدی نانولوله ها و چسبیدن صفحات گرافن ساختار سه بعدی. 22

شکل ‏2‑5 تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از نانوکامپوزیت 1% وزنی پلی اتیلن/ گرافن تهیه شده به روش محلولی ( aو b) و مذاب (c و d) 24

شکل‏2‑6 استحکام کششی نانوکامپوزیت های اپوکسی با درصد وزنی پرکننده 1/0%. 25

شکل ‏2‑7 مدول یانگ نانوکامپوزیت های اپوکسی با درصد وزنی پرکننده 1/0% مقایسه شده با حالت تئوری مدل هالپین تسای. 26

شکل ‏2‑8 نمودار چقرمگی شکست و انرژی شکست نانوکامپوزیت های اپوکسی با درصد وزنی پرکننده 1/0%. 26

شکل ‏2‑9 نمودار نرخ رشد ترک برحسب دامنه تنش… 27

شکل ‏2‑10 مدول کششی و استحکام کششی نهایی نانوکامپوزیت اپوکسی و صفحات گرافن اکساید. 28

شکل ‏2‑11 مدول خمشی و استحکام خمشی نهایی نانوکامپوزیت اپوکسی/ گرافن اکساید. 28

شکل ‏2‑12 چقرمگی شکست و انرژی شکست نانوکامپوزیت اپوکسی/گرافن اکساید. 29

شکل ‏2‑13 آزمون خستگی رزین اپوکسی خالص و رزین حاوی5/0% وزنی گرافن اکساید. 29

شکل ‏2‑14- الف- استحکام خمشی و ب- مدول خمشی برای نانوکامپوزیت فنولیک حاوی درصدهای مختلف از گرافن (NGP) و نانو الیاف کربن (VGCNF) 30

شکل ‏2‑15 آزمون کششی کامپوزیت رزین فنولیک با ذرات گرافیت اکساید در اندازه های مختلف… 31

شکل ‏2‑16 چقرمگی شکست رزین اپوکسی اصلاح شده با گرافن اکساید و گرافیت.. 34

شکل ‏2‑17مقاومت الکتریکی نانوکامپوزیت اپوکسی با درصدهای مختلف گرافن. 37

شکل ‏2‑18 فاکتور افزایش هدایت حرارتی بر حسب مقادیر مختلف پرکننده برای کامپوزیت های اپوکسی.. 38

شکل ‏2‑19 هدایت حرارتی نانوکامپوزیت های اپوکسی/ گرافن، اپوکسی/نانولوله های کربنی چند دیواره و اپوکسی با گرافن اصلاح شده (Py-PGMA) 39

شکل ‏2‑20 آزمون گرما وزن سنجی برای گرافن اکساید احیا شده در دماهای مختلف… 40

شکل ‏2‑21 آزمون گرما وزن سنجی رزین فنولیک پر شده با 5/0% وزنی از صفحات گرافن اکساید احیا شده در دماهای مختلف… 41

شکل ‏2‑22 آزمون گرما وزن سنجی نانوکامپوزیت با درصدهای مختلف از صفحات گرافن اکساید. 41

شکل ‏2‑23 طیف پراش اشعه ایکس الف) رزین خالص ب) نانوکامپوزیت رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 42

شکل ‏2‑24 نمودار گرما وزن سنجی مربوط به نانوکامپوزیت رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف از صفحات گرافن و نانو الیاف کربن 43

شکل ‏2‑25 نمودار گرما وزن سنجی کامپوزیت رزین فنولیک با ذرات گرافیت اکساید در اندازه های مختلف… 44

شکل ‏2‑26 نمودار گرما وزن سنجی مربوط به رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 45

شکل ‏2‑27 آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی از رزین فنولیک خالص و نانوکامپوزیت حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 46

شکل ‏2‑28 الف – نمودار DSC رزین فنولیک و نانوکامپوزیت های آن با 5/0% وزنی گرافن و نانو الیاف کربن و ب – تغییرات آنتالپی پخت با تغییر درصد گرافن و نانو الیاف کربن. 47

شکل ‏2‑29 نمودار گرماسنجی پویشی تفاضلی کامپوزیت رزین فنولیک با ذرات گرافیت اکساید در اندازه های مختلف… 48

شکل ‏2‑30 تغییرات مدول ذخیره و tan δ بر حسب دما برای رزین فنولیک و کامپوزیت رزین فنولیک/ 5/0% گرافن اکساید. 49

شکل ‏2‑31 نمودار گرماسنجی پویشی تفاضلی رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 49

شکل ‏3‑1 تصویری از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 58

شکل ‏3‑2 تصویری ازدستگاه FTIR مدل Equinox 55. 59

شکل ‏3‑3 تصویری از دستگاه DSC مدل Star SW 10.00. 60

شکل ‏3‑4 تصویری از دستگاه طیف سنج تفرق پرتو ایکس… 61

شکل ‏3‑5 تصویری از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) 61

شکل ‏3‑6 انواع شکست ها در آزمون خمش با تکیه گاه کوتاه 63

شکل ‏4‑1 طیف FTIR رزول خالص پخت نشده 67

شکل ‏4‑2 طیف FTIR صفحات گرافن. 68

شکل ‏4‑3 تصویر SEM از صفحات گرافن با زیر لایه شیشه ای با بزرگ نمایی x10000. 69

شکل‏4‑4 تصویر SEM از صفحات گرافن با زیر لایه مشبک در بزرگ نمایی الف (x20000) و ب (x70000) 69

شکل ‏4‑5 سه حالت نمادین برای پرکننده های سیلیکاتی امکانپذیر برای نانوکامپوزیت های بر پایه گرافن: الف) انباشته شده، ب) بین لایه ای شده، ج) ورقه ورقه شده 70

شکل ‏4‑6 طیف WAXS صفحات گرافن و نانوکامپوزیت با درصدهای وزنی مختلف از آن. 71

شکل ‏4‑7 تصویر TEM از صفحات گرافن. 72

شکل ‏4‑8 تصویر TEM نانوکامپوزیت رزین فنولیک حاوی 1% وزنی گرافن. 73

شکل ‏4‑9 نمودار تنش-کرنش نانوکامپوزیت رزول/الیاف کربن با درصدهای وزنی مختلف از گرافن. 74

شکل ‏4‑10 مدول خمشی نمونه mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 75

شکل ‏4‑11 استحکام خمشی نمونه های mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 76

شکل ‏4‑12 کرنش در شکست نمونه های mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 77

شکل ‏4‑13 چقرمگی نمونه های mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 78

شکل ‏4‑14 مدول خمشی نمونه های mm3 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 79

شکل ‏4‑15 استحکام خمشی نمونه های mm3 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 80

شکل ‏4‑16 شکست برگشت ناپذیر. 81

شکل ‏4‑17 شکست برشی بین لایه ای در کامپوزیتهای رزول/گرافن/ الیاف کربن. 81

شکل ‏4‑18 جدا شدن لایه های به هم چسبیده الیاف کربن در کامپوزیتهای رزول/گرافن/ الیاف کربن. 81

شکل ‏4‑19 نمودارهای تست خمش با فاصله تکیه گاه کوتاه A (R/50CF/0G)، B (R/50CF/0.5G)، C (R/50CF/1G)، D (R/50CF/2G) و E (R/50CF/3G). 82

شکل ‏4‑20 نمودار ستونی نیروی پیش برنده شکست نمونه های با درصدهای مختلف از گرافن. 83

شکل‏4‑21 استحکام برشی نانوکامپوزیت های با ضخامت mm5 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 85

شکل ‏4‑22 استحکام برشی نانوکامپوزیت های با ضخامت mm3 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 86

شکل ‏4‑23 استحکام برشی نانوکامپوزیت های کربن/کربن با ضخامت mm5 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 87

شکل ‏4‑24 استحکام برشی نانوکامپوزیت های کربن/کربن با ضخامت mm3 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 88

شکل‏4‑25- تصویر SEM از سطح شکست رزین فنولیک خالص بدون گرافن با بزرگ نمایی x500. 89

شکل‏4‑26 تصویر SEM از سطح شکست رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف ( x1000) و ب (x500) 90

شکل‏4‑27 تصویر SEM از سطح شکست رزین فنولیک حاوی 1% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف (x500) و ب (x5000) 91

شکل ‏4‑28 تصویر SEM از سطح شکست رزین فنولیک حاوی 2% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف (x500)، ب (x5000) و ج (x10000) 92

شکل‏4‑29 تصویر SEM از سطح شکست رزین فنولیک حاوی 3% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف (x5000) و ب (x493) 93

شکل‏4‑30 تصویر SEM از سطح شکست کامپوزیت رزین فنولیک/ الیاف کربن با بزرگ نمایی های الف (x2000)، ب (x3000)، ج (x5000)، د (x12000) و ﻫ (x5000) 94

شکل ‏4‑31 تصویر SEM از سطح شکست کامپوزیت رزین فنولیک/ الیاف کربن با 5/0% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف x)12000) و ب (x 5000) 95

شکل ‏4‑32 تصویر SEM از سطح شکست کامپوزیت رزین فنولیک/ الیاف کربن با 1% وزنی گرافن با بزرگ نمایی های الف x)3000)، ب (x12000)، ج (x5000) و د (x5000) 96

شکل ‏4‑33 تصویر SEM از سطح شکست کامپوزیت رزین فنولیک/ الیاف کربن با 2% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف و ب (x5000) 97

شکل ‏4‑34 تصویر SEM از سطح شکست کامپوزیت رزین فنولیک/ الیاف کربن همراه با 3% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف x)3000) و ب (x5000) 98

شکل ‏4‑35 تصویر SEM از کامپوزیت کربن/کربن بدون نانو با بزرگ نمایی x1000. 99

شکل ‏4‑36 تصویر SEM از کامپوزیت کربن/کربن با 5/0% وزنی گرافن با بزرگ نمایی x1000. 99

شکل ‏4‑37 تصویر SEM از کامپوزیت کربن/کربن با 1% وزنی گرافن با بزرگنمایی x2000. 100

شکل ‏4‑38 تصویر SEM از کامپوزیت کربن/کربن با 2% وزنی گرافن با بزرگنمایی x1000. 100

شکل ‏4‑39 تصویر SEM ازکامپوزیت کربن/کربن با 3% وزنی گرافن با بزرگنمایی x1000. 101

شکل ‏4‑40 تصویر رزین فنولیک خالص کربنیزه شده 101

شکل ‏4‑41 تصویر رزین فنولیک کربنیزه شده حاوی 1% وزنی گرافن. 102

شکل ‏4‑42 طیف FTIR رزین فنولیک خالص پخت شده و پخت نشده 103

شکل ‏4‑43 شماتیک واکنش بین صفحات گرافن اکساید و رزین فنولیک… 104

شکل ‏4‑44 طیف FTIR رزین فنولیک پخت شده خالص و دارای 1% وزنی گرافن. 104

شکل ‏4‑45 مقایسه پیک FTIR ناحیه استری رزین فنولیک پخت شده خالص و دارای 1% وزنی گرافن. 105

شکل ‏4‑46 نمودار DSC رزول خالص و رزول دارای گرافن با سرعت حرارت دهی ºC.min^-17. 106

شکل ‏4‑47 نمودار TGA رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف گرافن. 108

شکل ‏4‑48 نمودار DTG رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف گرافن. 108

فهرست جداول

جدول ‏2‑1 مشخصات رزین فنولیک تقویت نشده 15

جدول ‏2‑2 فرمولاسیون نمونه های تهیه شده 31

جدول ‏2‑3 مدول یانگ و استحکام کششی نانوکامپوزیت فنولیک با درصدهای مختلف از گرافن اکساید. 32

جدول ‏2‑4 خواص رزین اپوکسی و نانوکامپوزیت حاصل از آن. 33

جدول ‏2‑5 خواص کششی نانوکامپوزیت های اپوکسی.. 34

جدول ‏2‑6 میزان ذغال گذاری رزین خالص و نانوکامپوزیت رزین فنولیک با درصدهای مختلف از گرافن و نانو الیاف کربن. 44

جدول ‏3‑1 مواد اولیه مورد استفاده در پروژه 51

جدول ‏3‑2 مشخصات رزین فنولیک رزول. 52

جدول ‏3‑3 مشخصات عمومی الیاف کربن. 53

جدول ‏3‑4 مشخصات نانو ذره گرافن. 53

جدول ‏3‑5 تجهیزات و دستگاه ها 54

جدول ‏3‑6 کد گذاری و ترکیب درصد نمونه های گرافن/رزول/الیاف کربن. 57

جدول ‏3‑7 کد گذاری و ترکیب درصد نمونه های کربنیزه شده گرافن/رزول/الیاف کربن. 57

جدول ‏4‑1 میزان گرانروی رزین فنولیک IL800 اندازه گیری شده توسط ویسکومتر چرخشی.. 66

جدول ‏4‑2 نتایج مربوط به اثر گرافن بر رفتار پخت رزول خالص و رزول حاوی گرافن در سرعت حرارت دهی (ºC.min^-17) 106

جدول ‏4‑3 خواص حرارتی رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف گرافن. 109

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 103

امتیاز مطلب : 3

تعداد امتیازدهندگان : 1

مجموع امتیاز : 1

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه جذب یون‌های فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیت‌های کیتوسان/گرافن

نوشته شده توسط : مدیر سایت

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده فرآیند

پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر

جذب یون‌های فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیت‌های کیتوسان/گرافن

اساتید راهنما

دکتر اسماعیل قاسمی

دکتر محمد کرابی

استاد مشاور

دکتر حامد عزیزی

پایییز 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده…1

مقدمه.2

2-مباحث نظری و مروری بر کارهای انجام‌شده… 5

2-1-کیتین و کیتوسان. 5

2-1-1-ساختار کیتین و کیتوسان. 6

2-1-2-خصوصیات کیتین و کیتوسان. 8

2-1-3-خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کیتین و کیتوسان. 8

2-1-4-کاربردهای کیتین و کیتوسان. 8

2-2-گرافن.. 9

2-3-کاربرد کیتین و کیتوسان در حذف یون‌های فلزات سنگین.. 10

2-4-جذب یون‌های فلزات سنگین با استفاده از گرافن و مشتقات آن. 20

2-5-فرآیند جذب… 24

2-5-1-جذب سطحی.. 24

2-5-2-تعادل جذب سطحی.. 24

2-5-3-عوامل مؤثر بر سرعت جذب سطحی.. 25

2-5-3-ب‌- اثر pH….. 25

2-5-3-ت‌-طبیعت فاز جذب شده. 25

2-5-3-ث‌-کشش سطحی.. 25

2-5-4-ترمودینامیک جذب سطحی.. 25

2-5-5-سامانه‌های جذب سطحی.. 26

2-5-6-جاذب ها…… 30

2-6-روش‌های تهیه و سنتز گرافن.. 32

2-6-1-روش‌های پایین به بالا.. 32

2-6-2-روش‌های تولید بالا به پایین.. 33

2-6-2-ب‌-گرافیت اکساید. 35

2-7-عامل دار کردن شیمیایی گرافن.. 41

2-7-1-عامل دار کردن کووالانسی.. 42

2-7-2-عامل دار کردن غیرکووالانسی.. 50

2-7-3-تثبیت کردن در یک محیط یونی.. 54

2-7-4-به طور مستقیم از گرافیت… 56

2-8-نانو کامپوزیت‌های گرافن/پلیمر و روش تولید آنها 58

2-8-1-پلیمریزاسیون درجای تعاملی.. 59

2-8-2-تعامل حلالی.. 59

2-8-3-روش تعاملی مذاب… 60

3-1-3-تری اتیلن تترامین.. 62

3-1-4-پلی اتیلن گلایکول. 62

3-1-5-فرمالدهید. 62

3-1-6-اتیل استات… 62

3-1-7-اسید سولفوریک…. 62

3-1-8-اسید نیتریک…. 63

3-1-9-سود سوزآور. 63

3-1-10-نمک کادمیوم نیترات… 63

3-1-11-تیونیل کلراید. 63

3-1-12-سدیم………..63

3-1-13-تتراهیدروفوران. 63

3-1-14-دی متیل فرمامید. 64

3-1-15-بنزوفنون. 64

3-2-تجهیزات…. 64

3-2-1-رفلاکس… 64

3-2-2-فیلتریزاسیون خلا.. 64

3-2-3-همزن لرزان. 64

3-2-4-دستگاه pH متر. 65

3-3-نمونه‌سازی.. 65

3-3-1-اکسید گرافن.. 65

3-3-2-آسیلاسیون نانو گرافن.. 66

3-3-3-عامل دار کردن نانوگرافن.. 66

3-3-4-دانه کیتوسان. 67

3-3-5-نانوکامپوزیت دانه کیتوسان. 67

3-3-6-خشک کردن دانه ها 68

3-3-7-روش ساخت محلول یونی کادمیوم. 68

3-3-8-روش خشک کردن دی متیل فرمامید. 68

3-3-9-روش خشک کردن تتراهیدروفوران. 69

3-4-تعیین مشخصات… 71

3-4-1-دستگاه طیف‌سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه. 71

3-4-2-تجزیه وزن سنجی گرمایی (TGA) 71

3-4-3-ریزبین الکترونی روبشی (SEM) 72

3-4-4- سیستم آنالیز عنصری EDX.. 74

3-4-5-دستگاه طیف سنجی جذب اتمی شعله (FAAS) 74

4-نتیجه‌گیری و بحث………..76

4-1-تعیین مشخصات گرافن عامل دار شده. 76

4-1-1-طیف‌سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه. 76

4-1-2-تجزیه وزن سنجی گرمایی.. 78

4-1-3-ریخت‌شناسی نانو ذرات با استفاده از ریزبین الکترونی روبشی……..79

4-1-4-بررسی تخلخل نانوکامپوزیت ها 82

4-2-بررسی اثر تورم و جذب آب نانو کامپوزیت‌های کیتوسان. 85

4-3-جذب یون کادمیوم از محلول‌های آبی توسط نانوکامپوزیت هیدروژل های کیتوسان گرافن عامل دار شده……..86

4-3-1-به دست آوردن میزان جاذب بهینه جهت جذب یون کادمیوم. 86

4-3-2-به دست آوردن میزان pH بهینه در جذب یون کادمیوم. 88

4-3-3-به دست آوردن زمان تماس بهینه جهت جذب یون کادمیوم. 90

4-3-4-به دست آوردن میزان غلظت یون کادمیوم جهت جذب بهینه یون کادمیوم. 91

5-نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها………93

مراجع………….95

فهرست شکل ها

شکل ‏2‑1: ساختار واحدهای منومری سلولز، کیتین و کیتوسان[2] 6

شکل ‏2‑2 ساختار شیمیایی پلیمرهای کیتین و کیتوسان[2] 7

شکل ‏2‑3 جهت‌گیری زنجیره ها در گاما، بتا و آلفا کیتین[2] 8

شکل ‏2‑4 ساختار لانه‌زنبوری گرافن که عنصر مادر و تشکیل دهنده مواد دیگر همچون گرافیت و کربن و فولرن و کربن نانولوله می باشد[4] 10

شکل ‏2‑5 ایجاد اتصالات عرضی و بررسی سازوکار ساختار پس از چند اصلاح: 14

شکل ‏2‑6 به دست آوردن دانه های کیتوسان در حمام سدیم هیدروکساید[16] 15

شکل ‏2‑7 تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی به ترتیب 30 و 500 برابر[16] 16

شکل ‏2‑8 آماده سازی نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی کیتوسان[17] 16

شکل ‏2‑9 تغییرات میزان جذب یون آلومینیوم با استفاده از کیتوسان با تغییر pH [18] 17

شکل ‏2‑10 تغییرات میزان جذب یون مس و سرب با استفاده از هیدروژل نانو کامپوزیت‌های کیتوسان/گرافن اکساید با گذشت زمان[20] 18

شکل ‏2‑11 تغییرات میزان جذب یون مس و سرب با استفاده از هیدروژل نانو کامپوزیت‌های کیتوسان/گرافن اکساید با تغییر ترکیب درصد گرافن اکساید[20] 19

شکل ‏2‑12 جذب رنگ های آنیونیEosin Y(سمت چپ) و کاتیونی متیلن بلو(سمت راست) توسط هیدروژل نانو کامپوزیت‌های کیتوسان/گرافن اکساید[20] 19

شکل ‏2‑13 تصویر جدا شدن نانوکامپوزیت مغناطیسی از محلول یونی با استفاده از آهنربا(سمت راست) و تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) از کامپوزیت Fe₃O₄-RGO (سمت چپ)[21]. 20

شکل ‏2‑14 تصویر نمودار جذب انتخابی جیوه از محلول آبی با استفاده از کامپوزیت پلی پیرول/گرافن اکساید احیا شده(سمت راست) و تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) از این کامپوزیت (سمت چپ)[22]. 21

شکل ‏2‑15 ثبات ایجاد شده در نانوکامپوزیت مونولیت به دلیل استفاده از گرافن اکساید و سایکلودکسترین در مقایسه با مونولیت خالص با گذشت زمان مغروق بودن در آب[23]. 22

شکل ‏2‑16 میزان جذب یون فسفات با استفاده از گرافن در دماهای متفاوت[25]. 23

شکل ‏2‑17 میزان جذب یون فسفات با استفاده از گرافن در غلظت های متفاوت یون فسفات[25]. 23

شکل ‏2‑18 جذب سطحی با استفاده از سامانه غیر پیوسته[26]. 27

شکل ‏2‑19 جذب سطحی با استفاده از سامانه‌های بستر ثابت[26]. 28

شکل ‏2‑20 جذب سطحی با استفاده از سامانه بستر ضربه زده[26]. 28

شکل ‏2‑21 جذب سطحی با استفاده از سامانه بستر متحرک حالت پایا[26]. 29

شکل ‏2‑22 جذب سطحی گاز حامل با استفاده از سامانه‌های بستر سیال شده[26]. 30

شکل ‏2‑23 به دست آوردن گرافن با منشأ گرافیتی[47]. 34

شکل ‏2‑24 احیا گرافن اکساید با استفاده از هیدرات هیدرازین و رسیدن به گرافن[68] 37

شکل ‏2‑25 تغییر رنگ احیا گرافن اکساید(سمت چپ) و تبدیل آن به گرافن(سمت راست)[74]. 37

شکل ‏2‑26 تغییر حجم 0.5 گرافن اکساید در اثر گرمادهی سریع تا 1000 و تبدیل شدن به 75 گرافن[47]. 38

شکل ‏2‑27 تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) از گرافن اکساید احیا شده به روش گرمایی که به شکل یک کاغذ مچاله شده در آمده است[76]. 39

شکل ‏2‑28 به دست آوردن ورق های گرافن عامل دار شده از گرافیت: (الف) اکسید کردن گرافن (ب) عامل دار کردن گرافن اکساید با آلکیل آمید و (ج) احیای گرافن عامل دار شده[85] 45

شکل ‏2‑29 عامل دار کردن گرافن احاطه شده توسط سورفکتانت SDBS با نمک دیازونیوم توسط واکنش جانشینی الکتروفیلی[70]. 46

شکل ‏2‑30 واکنش گروه‌های اکسیژنی کربوکسیل(سمت راست) و هیدروکسیل(سمت چپ) روی سطح گرافن اکساید با ایزوسیانات و تولید گرافن عامل دار شده[88]. 47

شکل ‏2‑31 عامل دار کردن گرافن اکساید با اکتادسیل آمین و استفاده از تیونیل کلراید[64]. 48

شکل ‏2‑32 تولید گرافن اکساید از گرافیت(بالا) و گرفت شدن زنجیره های کیتوسان بر روی سطح گرافن اکساید(پایین)[91]. 49

شکل ‏2‑33 گرفت کردن 1و3- دی پلار سایکولادیشن دیازنیوم ییلد بر روی سطح گرافن[93]. 50

شکل ‏2‑34 اصلاح گرافن با توجه به تعامل π-π بین اوربیتال π از گرافن و پلی ایزوپروپیل آکریلامید اختتام یافته با پیرن[100]. 53

شکل ‏2‑35 طرح‌واره‌ای از اصلاح گرافن با PPESO3-[101]. 54

شکل ‏2‑36 تثبیت گرافن با یون‌های K⁺. 55

شکل ‏2‑37 محیط آزمایش(سمت چپ) و لایه برداری از آند گرافیت(سمت راست)[57]. 58

شکل ‏3‑1 سامانه خشک کردن دی متیل فرمامید. 69

شکل ‏3‑2سامانه خشک کردن تتراهیدروفوران. 71

شکل ‏3‑3 دستگاه TGA.. 72

شکل ‏3‑4 دستگاه ریزبین الکترونی روبشی و دستگاه پوشش دهی سطح نمونه‌ها به منظور ایجاد هدایت الکتریکی. 73

شکل ‏3‑5 طیف مرجع آزمون EDX.. 74

شکل ‏3‑6 دستگاه جذب اتمی Perkin-Elmer مدلAanalyst 100. 75

شکل ‏4‑1 طیف زیر قرمز تبدیل فوریه نمونه‌ها 78

‏4‑2 دمانگاشت نانو ذرات گرافن خالص و اکسیدشده و عامل دار شده. 79

شکل ‏4‑3 ریزنگار میکروسکوپ الکترونی روبشی از (a نانو ذرات گرافن و (b نانو ذرات گرافن اکسیدشده و (c نانو ذرات گرافن عامل دار شده با تری اتیلن تترامین.. 80

شکل ‏4‑4 تصاویر EDX میکروسکوپ الکترونی روبشی از یک لایه گرافن عامل دار شده با تری اتیلن تترامین (a توزیع گروه‌های عاملی اکسیژن دار(سبز) و نیتروژن دار(قرمز) (b توزیع گروه‌های عاملی اکسیژن دار (c توزیع گروه‌های عاملی نیتروژن دار (d نمودار نشان‌دهنده درصد گروه‌های کربنی، اکسیژنی و نیتروژنی.. 82

شکل ‏4‑5 ریزنگار میکروسکوپ الکترونی روبشی از دانه کیتوسان با بزرگنمایی 70 برابر (a بدون نانو ذرات گرافن عامل دار شده (b دارای 1% وزنی گرافن عاملدارشده (c دارای 2% وزنی گرافن عامل دار شده و (d دارای 5% وزنی گرافن عامل دار شده. 84

شکل ‏4‑6 ریزنگار میکروسکوپ الکترونی روبشی از دانه کیتوسان با بزرگنمایی 200برابر (a بدون نانو ذرات گرافن عامل دار شده (b دارای 1% وزنی گرافن عاملدارشده (c دارای 2% وزنی گرافن عامل دار شده و (d دارای 5% وزنی گرافن عامل دار شده. 84

شکل‏4‑7 تغییرات میزان جذب یون کادمیوم در حضور درصدهای مختلف نانو ذرات عامل دار شده و به دست آوردن میزان بهینه جاذب در pH برابر با 5 و مدت زمان 1 hr و غلظت 50ppm.. 88

شکل‏4‑8 نمودار تغییرات میزان جذب یون کادمیوم توسط جاذب ها با درصدهای متفاوت گرافن عامل دار شده در pH های متفاوت با میزان جاذب 25mg و مدت زمان 1 hr و غلظت 50ppm.. 90

شکل ‏4‑9 تغییرات میزان جذب یون کادمیوم توسط جاذب ها با درصدهای متفاوت گرافن عامل دار شده در مدت زمان های متفاوت در pH برابر با 7 و میزان جاذب 25mg و غلظت 50ppm.. 91

شکل ‏4‑10 تغییرات میزان جذب یون کادمیوم توسط جاذب ها با درصدهای متفاوت گرافن عامل دار شده در غلظت های متفاوت یون کادمیوم و مدت زمان های 2 ساعت در pH برابر با 7 و میزان جاذب 25mg. …92

فهرست جدول ها

جدول ‏2‑1 روش‌های تولید گرافن با استفاده از روش‌های پایین به بالا[47] 32

جدول ‏2‑2- راههای تولید ورق های گرافن[47]. 40

جدول ‏2‑3- انواع روش‌های اصلاح سطح کووالانسی گرافن اکساید[84] 42

جدول ‏2‑4- اصلاح غیرکووالانسی گرافن اکساید با استفاده از عوامل اصلاح مختلف[84]. 51

جدول 2-5- روش‌های تولید گرافن عامل دار شده به طور مستقیم از گرافیت[84] 56

جدول ‏4‑1- داده ها ی آنالیز عنصری برای نمونه ها 80

جدول ‏4‑2- درصد تورم انواع جاذب ها در آب دوبارتقطیر با pH برابر 6.. 84

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 82

امتیاز مطلب : 3

تعداد امتیازدهندگان : 1

مجموع امتیاز : 1

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه مطالعه سنتز و خواص نانوگویچه‌های حساس به دما با پوسته آبدوست

نوشته شده توسط : مدیر سایت

دانشگاه صنعتی سهند

دانشکده مهندسی پلیمر

پایان‌نامه کارشناسی ارشد

مهندسی پلیمر- صنایع پلیمر

تحت عنوان:

مطالعه سنتز و خواص نانوگویچه‌های حساس به دما با پوسته آبدوست

اساتید راهنما:

دکتر مهدی سلامی کلجاهی

دکتر مهدی سلامی حسینی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چکیده

هدف این پروژه سنتز نانوکپسول‌های پلیمری آبدوست با پوسته شبکه‌ای است که قادر به حفظ شکل گویچه‌ای خود هستند. این نانوکپسول‌ها حامل‌های هوشمند حساس‌دوتایی با پوسته پلی‌آکریلیک‌اسید حساس به pH و پوسته پلی(2- هیدروکسی‌اتیل‌متیلاکریلات) حساس به دما با دمای انتقال فاز نزدیک به دمای بدن هستند.برای این کار، ابتدا نانوذرات سیلیکا در طی 2 مرحله با 2 عامل اصلاح‌کننده سطحی متفاوت اصلاح شدند و شروع‌کننده پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم (ATRP) روی سطح ذرات پیوند خورد. سپس، با استفاده از تکنیک ATRP پلیمریزاسیون مونومر متیل‌اکریلات روی سطح نانوذرات انجام گرفت و با استفاده از ماکروشروع‌کننده‌های حاصل،پلی(2- هیدروکسی‌اتیل‌متاکریلات) به عنوان پوسته دوم سنتز شد. هیدرولیز پوسته پلی‌متیل‌اکریلات به منظور ایجاد پلی‌اکریلیک‌اسید و سپس شبکه‌ای‌شدن این پوسته به منظور حفظ ساختار انجام و بعد از حذف هسته سیلیکا ساختار مورد نظر حاصل شد. در روش دوم، برای استفاده از تکنیک پلیمریزاسیون RAFT جهت ایجاد نانوذرات با پوسته‌های پلیمری، از واکنش عامل RAFT بیس‌تیوبنزویل‌دی‌سولفاید با نانوذرات اصلاح‌شده استفاده و شروع‌کننده ATRP به عامل انتقال پلیمریزاسیون RAFT تبدیل شد. سپس، به ترتیب پلیمریزاسیون‌های آکریلیک‌اسید و
2- هیدروکسی‌اتیل‌متاکریلات بر روی سطح نانوذرات انجام شدند.به منظور ایجاد ساختاری پایدار، پوسته اول یعنی پلی‌آکریلیک‌اسید شبکه‌ای و سپس، به منظور ایجاد نانوکپسول‌های پلیمری، هسته سیلیکایی نانوذرات توسط HF خارج‌ شد.

از آزمون FTIR برای شناسایی گروه‌های عاملی عوامل اصلاح و نیز پلیمرهای پیوندخورده به سطح نانوذرات استفاده شد. همچنین آزمون ¹H-NMR برای شناسایی پلیمرهای سنتزشده به کار رفت. آزمون TGA برای تعیین کمی مقادیر اصلاح‌کننده‌ها و پلیمرهای پیوندخورده به سطح وآزمون SEM به منظور بررسی ساختار ظاهری نانوذرات خالص و نیز نانوذرات اصلاح‌شده استفاده شد. نتایج ساختار کروی نانوذرات در همه نمونه‌ها و و نیز افزایش قطر نانوذرات پس از هر مرحله پلیمریزاسیون را به خوبی نشان داد. تصاویر TEM ساختار هسته- پوسته نانوذرات پس از پلیمریزاسیون و نیز ساختار کپسولی (میان‌تهی) را پس از فرآیند خارج‌سازی هسته سیلیکا به خوبی نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها: ATRP، RAFT، هسته- پوسته، نانوکپسول، پلی‌اکریلیک‌اسید،
پلی(2- هیدروکسی‌اتیل‌متاکریلات)

فهرست مطالب

فهرست مطالب… ‌ج

فصل اول: 1

مروری بر منابع. 1

1-1- پلیمریزاسیون رادیکال آزاد کنترل‌شده/ زنده 2

1-1-1- مقدمه. 2

1-1-2- پلیمریزاسیون کنترل‌شده/”زنده” از طریق روش NMP. 3

1-1-3- پلیمریزاسیون کنترل‌شده/”زنده” از طریق روش ATRP. 9

1-1-4- پلیمریزاسیون کنترل‌شده/ “زنده” از طریق روش RAFT. 12

1-1-5- پلیمریزاسیون کاتالیستی انتقال زنجیر برگشت‌پذیر (RTCP) 19

1-2- استفاده از پلیمریزاسیون کنترل‌شده/”زنده” برای تهیه نانوکامپوزیت‌ها 20

1-2-1- روش “پیوند به”. 21

1-2-2- روش پلیمریزاسیون آغازشده از سطح.. 23

1-2-3- روش “پیوند به واسطه”. 33

1-3- پلیمرهای حرارت پاسخگو. 35

1-3-1- مقدمه. 35

1-3-2- روش های بررسی پلیمرهای حرارت‌پاسخگو در محلول. 37

1-4- پلی‌آکریلیک‌اسید. 40

1-4-1- مقدمه. 40

1-4-2- پلیمریزاسیون مستقیم آکریلیک‌اسید. 43

1-4-3- کوپلیمرهای آکریلیک‌اسید. 43

1-5- پلی‌(2- هیدروکسی‌اتیل‌متاکریلات) 46

فصل دوم: 49

مواد، روش‌ها و تجهیزات… 49

2-2-5- اصلاح‌کننده‌های سطحی.. 52

2-2-6- عامل RAFT. 53

2-2-7- سایر مواد. 53

2-3- تجهیزات… 54

2-3-1- سامانه صاف‌کردن مخلوط‌ها در فرآیندهای مختلف… 54

2-3-2- راکتور. 54

2-3-3- آون. 55

2-3-4- سانتریفیوژ. 55

2-3-5- اولتراسونیکاسیون. 56

2-4- آنالیزها و دستگاه‌های شناسایی.. 57

2-4-1- طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه. 57

2-4-2- وزن‌سنجی حرارتی.. 57

2-4-3- پراکنش نور دینامیکی.. 58

2-4-4- میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 58

2-4-5- میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 59

2-4-6- رزونانس مغناطیسی هسته. 59

2-5- اصلاح سطح نانوذرات سیلیکا 59

2-5-1- آمین‌دارکردن سطح نانوذرات… 59

2-5-2- برم‌دارکردن سطح نانوذرات (نشاندن شروع‌کننده ATRP) 60

2-5-3- تبدیل شروع‌کننده ATRP به عامل RAFT. 62

2-6- واکنش‌های پلیمریزاسیون. 63

2-6-1- استفاده از روش ATRP. 63

2-6-2- استفاده از روش پلیمریزاسیون RAFT. 65

2-7- شبکه‌ای‌کردن پلی‌آکریلیک‌اسید. 67

2-8- حذف هسته سیلیکا و تهیه نانوذرات کروی توخالی شاخه‌دار. 68

فصل سوم. 69

نتایج و بحث… 69

3-1- تحلیل داده‌های FTIR.. 70

3-1-1- نشاندن گروه‌های آمینی و شروع‌کننده ATRP روی سطح نانوذرات… 70

3-1-2- پلیمریزاسیون متیل‌اکریلات با روش ATRP. 71

3-1-3- افزودن قطعه PHEMAبه PMA پیوندخورده به سطح با پلیمریزاسیون ATRP. 71

3-1-4- هیدرولیز PMA و تبدیل آن به PAA.. 72

3-1-5- پلیمریزاسیون آکریلیک‌اسید با روش RAFT. 73

3-1-6- سنتز قطعه PHEMA با روش RAFT. 73

3-2- تحلیل داده‌های آزمون TGA.. 74

3-3- بررسی ساختار نانوذرات با استفاده از تصاویر TEM.. 76

3-3-1- ساختارنانوذرات سنتز شده به روش ATRP. 76

3-3-2- ساختارنانوذرات سنتز شده به روش RAFT. 77

3-4- بررسی نانوذرات با استفاده از تصاویر SEM.. 78

3-4-1- بررسی نانوذرات تشکیل شده به روش ATRP. 78

3-4-2- بررسی مورفولوژیکی نانوذرات تشکیل شده به روش RAFT. 79

3-5- تحلیل داده‌های طیف‌سنجی ¹H-NMR.. 82

نتیجه گیری.. 85

مراجع. 87

– مقدمه

در دو دهه گذشته، برخی از روش‌های پلیمریزاسیون که تطبیق‌پذیری روش رادیکال آزاد را با کنترل پلیمریزاسیون آنیونی ترکیب کرده‌اند، ابداع شده‌اند. این روش‌ها به‌عنوان پلیمریزاسیون رادیکال آزاد کنترل‌شده/”زنده”[1] شناخته شده‌اند و بر دو اصل اختتام برگشت‌پذیر و انتقال برگشت‌پذیر استواراند. پلیمریزاسیون با واسطه نیتروکسید^{^[2]} [1-3] و پلیمریزاسیون رادیکالی با انتقال اتم^{^[3]} [4] مثال‌هایی از اختتام برگشت‌پذیر هستند در حالی که روش پلیمریزاسیون انتقال زنجیر افزایشی- جدایشی برگشت‌پذیر^{^[4]} [5-6] نمونه‌ای از انتقال برگشت‌پذیر است. در اختتام برگشت‌پذیر، انتهای زنجیر پلیمر با یک ترکیب شیمیایی که می‌تواند به صورت برگشت‌پذیری متحمل تجزیه شیمیایی گردد، پوشیده می‌شود. در روش NMP، این ترکیب یک گروه نیتروکسید است، درحالی که در ATRP، یک هالید به گونه‌ای برگشت‌پذیر به یک کمپلکس فلز واسطه^{^[5]} انتقال می‌یابد. در فرآیندهای بر پایه انتقال برگشت‌پذیر، تعویض سریع رادیکال‌های در حال رشد از طریق عامل انتقال وجود دارد. در فرآیند RAFT ترکیبات تیوکربونیل‌تیو^{^[6]} مسئول این تعویض هستند و این تعویض از طریق ایجاد یک رادیکال واسطه انجام می‌شود.

از میان سه روش موجود، فرآیند RAFT قویترین روش برای برای بهبود خواص است. این روش به وجود ناخالصی در سامانه زیاد حساس نیست و با دامنه وسیعی از مونومرها و شرایط واکنشی سازگار است [5-10]. به علاوه، فرآیند RAFT قادر است پلیمریزاسیون را در محیط‌های پراکنده آبی کنترل کند
[11-14]، در حالی که NMP و ATRP تا حدودی برای این هدف مناسب نیستند. در هر دو این موارد، شرکت‌کردن نیتروکسید یا کمپلکس فلز واسطه بین فاز آبی و آلی دلیل این امر است که شدیداً بر پلیمریزاسیون اثر می‌گذارد [15-17]. علاوه بر این، ناپایداری لاتکس و جدایی فازی برای سامانه‌های امولسیونی ATRP گزارش شده است [18].

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 97

امتیاز مطلب : 4

تعداد امتیازدهندگان : 1

مجموع امتیاز : 1

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه امکان سنجی تهیه پلیمر فعال حاوی مواد جاذب اکسیژن جهت بسته¬ بندی مواد غذایی

نوشته شده توسط : مدیر سایت

دانشگاه اراک

دانشکده فنی و مهندسی

کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر

امکان سنجی تهیه پلیمر فعال حاوی مواد جاذب اکسیژن جهت بسته بندی مواد غذایی

استاد راهنما

دکتر عبدرالرسول ارومیه ای

دکتر عزت الله جودکی

زمستان 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چکیده

جاذب های اکسیژن به عنوان یکی از مهمترین و پرکاربردترین نوع بسته بندی های فعال در بسته بندی موادغذایی می باشند که پاسخ به نیاز مصرف کنندگان با هدف عمر نگهداری بالا و کیفیت کنترل شده توسعه یافته اند که می تواند به طور موثری از حضور و اثرات سوء آن به مواد غذایی جلوگیری کنند. سطح بالای اکسیژن موجود دربرخی از بسته بندی های موادغذایی می تواند باعث رشد حشرات و میکروب های هوازی، تغییرات نامطلوب عطر، طعم، رنگ و از دست رفتن مواد مغذی گردد. در این تحقیق، فیلمهای حاوی جاذب اکسیژن از مخلوط پلی اتیلن سبک، اتیلن وینیل الکل و اسکوربیک اسید در حضور پلی اتیلن گلایکول با استفاده از سیستم اختلاط داخلی در دمای 160 درجه و دور100 دور بر دقیقه در مدت زمان سه دقیقه و نیم تهیه و خواص آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله از بررسی خواص آمیزه های تهیه شده از پلی اتیلن/ اتیل ونیل الکل (LDPE/EVOH) با درصدهای مختلفی از اسکوربیک اسید(جاذب اکسیژن) در حضور پلی اتیلن گلایکول، نشان داد که خواص مکانیکی آمیزه با ترکیب درصد2% اسکوربیک اسید بیشترین ازدیاد طول در نقطه پارگی را در مقایسه با دیگر ترکیب درصدهای جاذب اکسیزن دارا می باشد. علاوه برآن خواص نفوذ پذیری در مقابل اکسیژن برای همین ترکیب درصد(2% اسکوربیک اسید) در مقایسه با سایر ترکیب درصدها کمتر بوده است. بنابراین این ترکیب درصد برای بررسی خواص جذب اکسیژن کل انتخاب گردید. نتیجه حاصل نشان داد که با گذشت مدت زمان 30 روز میزان اکسیژن از 1/21 درصد به 02/17 درصد کاهش یافت.

فهرست مطالب

صفحه		عنوان
1	فصل اول: مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته(مرور منابع) ——————————–
2	1-1- مقدمه ای بر پلاستیک های بسته بندی مواد غذایی————————————–
6	1-2- بسته بندی فعال در صنعت مواد غذایی————————————————
8	1-3- جاذب های اکسیژن—————————————————————
13	1-3-1- انواع جاذب های اکسیژن——————————————————
14	1-3-2- استفاده از جاذب های اکسیژن در بسته بندی مواد غذایی(یا جاذب های اکسیژن در ماتریس پلیمری)—————– ——————————————————–
17	1-3-3-جاذب های اکسیژن بر پایه اسید آسکوربیک —————————————
18	1-4- مروری بر تحقیقات گذشته———————————————————-
23	فصل دوم: مواد، روش تحقیق و نتایج—————————————————-
24	2-1- مواد مورد استفاده—————————————————————–
24	2-1-1- پلی اتیلن با دانسیته پایین (LDPE)———————————————
25	2-1-2- اتیلن وینیل الکل(EVOH)—————————————————-
28	2-1-3- آسکوربیک اسید(Ascorbic Acid)———————————————
29	2-1-4- پلی اتیلن گلایکول(PEG)—————————————————–
30	2-2- روش های فرایند و بررسی خواص————————————————-
30	2-2-1- دستگاه های فرایند ، روش تهیه نمونه ها و دستگاه های اندازه گیری و بررسی خواص—
30	2-2-1-1- مخلوط کن داخلی—————————————————–
31	2-2-1-2- پرس گرم————————————————————
33 33	2-2-2- تهیه آمیزه و فرمولاسیون—————————————————- 2-2-2-1-تهیه محلول حاوی جاذب اکسیژن—————————————– 2-2-2-2- تهیه آمیزه پلیمری—————————————————-
34	2-3- آزمون های انجام شده و نتایج—————————————————
35	2-3-1- آزمون خواص مکانیکی- کشش———————————————–
39	2-3-2- آزمون گذردهی اکسیژن—————————————————–
41	2-3-3- آزمون انتقال بخار آب——————————————————-
44	2-3-4- آزمون میزان جذب اکسیژن ————————————————-
47	فصل سوم: بحث و نتیجه گیری پیشنهادها———————————————-
48	3-1- خواص مکانیکی آمیزه ها ———————————————————-
50 51 52 53	3-2- گذردهی اکسیژن—————————————————————- 3-3- انتقال بخار آب—————————————————————— 3-4- جذب اکسیژن با دستگاه کروماتوگرافی گازی—————————————— مراجع——————————————————————————

فهرست جداول

جدول1-1-کاربردهای سیستم بسته بندی فعال——————————————7

جدول1-2- سیستم های جاذب اکسیژن—————————————————-20

جدول2-1- مشخصات پلی اتیلن سبک گرید LF0200———————————–25

جدول2-2- مشخصات اتیلن وینیل الکل———————————————-26

جدول2-3- مشخصات آسکوربیک اسید ———————————————28

جدول2-4- مشخصات پلی اتیلن گلایکول ——————————————-29

جدول2-5- فرمولاسیون و کد آمیزه های تهیه شده ————————————34

جدول2-6- استاندارد آزمون کشش ————————————————-35

جدول2-7- شرایط مورد استفاده برای آزمون کشش فیلم ——————————-36

جدول2-8- خواص مکانیکی آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالص((EVOH/LDPE.38

جدول2-9- نتایج آزمون انتقال عبور اکسیژن برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالصLDPE.——————————————————————-40

جدول2-10- نفوذ پذیری بخار آب برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالصLDPE.

——————————————————————————-40

جدول2-11- شرایط دستگاه کروماتوگرافی گازی برای اندازه گیری گاز اکسیژن—————45

جدول2-12- اندازه گیری میزان اکسیژن موجود در ظرف آزمون با گذشت مدت زمان تعیین شده(برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالص((EVOH/LDPE.—————————-46

فهرست تصاویر (اشکال و نمودارها)
عنوان	صفحه
شکل1-1- واکنش آسکوربیک اسید با اکسیژن——————————————– شکل2-1- ویژگی های اتیلن وینیل الکل(EVOH)—————————————-	18 27
شکل2-2- ساختار مولکولی آسکوربیک اسید——————————————– شکل2-3-شکل محفظه ی دستگاه مخلوط کن داخلی به همراه نمایی از سطح مقطع چرخانه ها—	28 31
شکل 2-4- شمایی از دستگاه پرس (Minitest Press)————————–	32
شکل2-5- نمایی از دستگاه اندازه گیری ضریب عبور گاز اکسیژن————————	40
شکل2-6- ترازو و ظروف آزمون جهت اندازه گیری میزان انتقال بخار آب———————	43
شکل2-7- ظرف آزمون اندازه گیری میزان جذب اکسیژن از فیلم های تهیه شده حاوی جاذب اکسیژن نمودار2-1- نمودار میله ای تنش در نقطه‌ی شکست برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت زLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالص ((EVOH/LDPE.—————————————————— نمودار2-2- نمودار میله ای درصد ازدیاد طول در نقطه‌ی پارگی برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالص((EVOH/LDPE.———————————————-	46 38 39
نمودار2-3- نتایج آزمون انتقال عبور اکسیژن برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE ودرصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالص((LDPE.——————————————————–—	41
نمودار2-4- نتایج آزمون انتقال بخارآب برای آمیزه‌ها دارای ترکیب درصدهای متفاوت ازLDPE و درصد ثابت EVOH در حضور ماده جاذب و افزودنی Ascorbic Acid/PEG در مقایسه با نمونه خالص((LDPE.——————————————————	44

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 89

امتیاز مطلب : 0

تعداد امتیازدهندگان : 0

مجموع امتیاز : 0

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه مدل‌سازی رهایش دارو از یک سیستم پلیمری دوفازی زیست تخریب پذیر

نوشته شده توسط : مدیر سایت

دانشگاه یزد

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مهندسی شیمی و پلیمر

پایان نامه

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی پلیمر- صنایع پلیمر

مدل‌سازی رهایش دارو از یک سیستم پلیمری دوفازی زیست تخریب پذیر

استاد راهنما:

دکتر محمد جواد صراف شیرازی

استاد مشاور:

دکتر علی هدایتی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چکیده

با پیشرفت دانش‌ها و علوم مختلف، مرزهای دانش به‌هم رسیده و در برخی از زمینه‌ها ما شاهد آمیختگی علوم مختلف هستیم. یکی از زمینه‌های مهم و بسیار کاربردی و گسترده ” مهندسی سیستم‌های رهایش دارو” است که مرز مشترکی با بسیاری از علوم ازجمله: داروسازی، بیولوژی، بافت شناسی، آنالیز ریاضی، مهندسی پلیمر، مهندسی بیومتریال و … دارد. این زمینه یکی از جوان‌ترین موضوعات مطرح در علوم روز دنیا است و امروز سهم عمده از تحقیقات مهندسان را به خود اختصاص داده است. هدف از طراحی این سامانه‌ها کاهش تکرار مصرف، افزایش اثر دارو و کاهش عوارض ناشی از آن است.

در این پایاننامه به بررسی و مدل‌سازی فرآیند حاصل از رهایش دارو از هموپلیمر(پلی ɛ- کاپرولاکتون)، کوپلیمر( پلیDL لاکتید –کو- گلایکولیداسید) و مخلوطی از این دو پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر پرداخته شده‌است. فرایند درنظر گرفته شده برای این سامانه نفوذ همراه با واکنش شیمیایی است، به این معنی که دارو از راه واکنش شیمیایی اتفاق افتاده درون پلیمر(شامل تخریب پلیمر که اساساً براساس هیدرولیز) آزاد می‌شود و از طریق نفوذ به محیط بیرون رهایش می‌یابد. بنابراین مدل براساس تخریب پلیمر پایه‌گذاری گردیده، معادلات تخریب پلیمر توسط معادلات ممان ساده سازی گردیده و در نهایت معادلات حاکم همراه با شرایط مرزی و اولیه به روش تفاضل محدود- ضمنی حل عددی گردیده است. این مدل قادر است میزان رهایش دارو را در مکان و زمان مشخص پیش‌بینی نماید. جهت تعیین میزان دقت مدل پیشنهادی از نتایج تجربی موجود در مقالات برای داروی پاکلیتاکسل استفاده گردیده است. که باتوجه به نتایج حاصل از مدل و مقایسه با مقادیر تجربی، میزان دقت بالای مدل ارائه شده تأیید می‌گردد.

کلمات کلیدی: رهایش دارو، دوفازی، پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر، مدل‌سازی، نفوذ، واکنش شیمیایی

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه و کلیات… 1

مقدمه. 3

1-1 سامانه‌های آزادسازی کنترل شده دارو 3

1-1-1 تفاوت بین سیستم‌های نوین وسنتی.. 4

1-2 مکانیسم رهایی.. 5

1-3 فرآیندهای ارتقاء دهنده یا مانع شونده از رهایش…. 7

1-4 پلیمر در داروسازی 8

1-4-1 پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر. 9

1-5 تخریب پلیمر 9

1-6 فرسایش پلیمر. 10

1-6-1 فرسایش سطحی و حجمی.. 12

1-6-2 طبقه بندی پلیمرهای زیست فرسایش پذیر سنتزی.. 13

1-6-2-1 پلی استرها 13

1-6-2-1 پلی ارتواسترها 14

1-6-2-3 پلی انیدریدها 14

1-6-2-4 دیگر پلیمرهای زیست فرسایش پذیر. 14

1-7 هدف از پژوهش…. 15

1-8 ساختار کلی پایاننامه. 16

فصل دوم: پیشینه تحقیق… 17

2-1 مدل‌سازی ریاضی.. 19

2-2 تئوری‌های واقع بینانه ماشینی نگری.. 19

2-2-1 تئوری‌های براساس قانون نفوذ فیک…. 20

2-4-2 تئوری‌های مربوط به تورم پلیمر. 28

2-3 مدل‌های ریاضی تجربی و نیمه تجربی.. 29

2-3-1 معادلات Peppas 29

2-3-2 مدل Hopfenberg. 30

2-4-1 مدل Cooney. 30

2-3-4 شبکه‌های عصبی مصنوعی.. 31

2-4 روش‌های مدل‌سازی برای فرسایش و تخریب پلیمر. 31

2-4-1 مدل‌های وابسته به پدیده‌شناسی.. 33

2-4-2 مدل‌های احتمالی.. 34

2-4-3 مدل‌های بر اساس نفوذ و واکنش شیمیایی.. 36

2-4-3-1 مدل های بر اساس غیر مونت‌کارلو. 36

2-4-3-2 مدل‌های بر اساس مونت‌کارلو. 41

2-5 پروفیل رهایش…. 42

2-6 عوامل تأثیر گذار بر رهایی.. 43

2-6-1 تأثیر PVP روی الگوی رهایش…. 43

2-6-2 دمای انتقال شیشه‌ای.. 44

2-6-3 osmolarity محیط کشت رهایی.. 45

2-6-4 PH محیط کشت رهایی.. 45

2-6-5 دمای محیط کشت رهایی.. 46

2-6-5-1 تأثیر دمای نهفتگی روی تخریب ذرات PLGA.. 47

2-6-6 اثر شدید PH روی تخریب پلیمر. 47

2-7 مروری کلی بر تحقیقات گذشتگان.. 48

فصل سوم: داده‌های تجربی.. 59

3-1 مواد. 61

3-1-1 پلیمر پلی (D,L- لاکتید- کو-گلیکولید) اسید. 61

3-1-1-1 فرایندهای فیزیکی-شیمیایی اتفاق افتاده در DDSs بر پایۀ PLGA.. 62

3-1-2 پلیمر پلی (ε- کاپرولاکتون) 63

3-1-3 داروی پاکلیتاکسل.. 63

3-1-4 محلول بافر فسفات سالین.. 64

3-2 تهیه نمونه‌ها 65

3-3 تعیین میزان رهایش…. 66

3-4 مقادیر تجربی.. 67

فصل چهارم: مدل پیشنهادی.. 69

4-1 قانون دوم نفوذ فیک همراه با واکنش شیمیایی.. 71

4-1-1 مدل‌سازی تخریب پلیمر. 72

4-1-2 مدل‌سازی رهایش دارو 75

4-2 مدل‌سازی عددی.. 76

4-2-1 معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی.. 77

4-2-1-1 روش تفاضل محدود. 77

4-2-1-2 روش ضمنی.. 77

4-3 روش حل معادلات… 79

4-4 مقادیر موردنیاز جهت مدل‌سازی.. 81

فصل پنجم: تحلیل و بحث… 83

5-1 فاز خالص PCL.. 85

5-1-1 میزان تخریب پلیمر. 85

5-1-2 میزان رهایش دارو 88

5-1-3 محاسبه‌ی خطا 89

5-2 فاز خالص PLGA.. 90

5-2-1 میزان تخریب پلیمر. 90

5-2-2 میزان رهایش دارو 92

5-2-3 محاسبه‌ی خطا 93

5-3 ترکیب دوفاز به صورت 50/50. 94

5-3-1 میزان رهایش دارو 94

5-3-2 محاسبه‌ی خطا 95

فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات… 97

مقدمه

آنچه از شنیدن نام دارو برای اولین بار به ذهن خطور می‌کند شاید چیزی فراتر از قرص، کپسول و یا آمپول نباشد! در حالیکه دنیای دارو و روش‌های انتقال آن به بدن به همین‌ها خلاصه نمی‌گردد. معمولاً داروها به دو طریق گوارشی(ورود از طریق دهان و جذب به سمت خون در طول لوله گوارشی) وغیر گوارشی( تزریق، قطره‌های چشمی و …) وارد بدن می‌شوند. ورود دارو از این روش‌ها مشکلات و محدودیت‎‌هایی را به دنبال دارد و به همین دلیل محققان در پی راه‌هایی بودند که بتواند مشکلات فوق را تا حد زیادی حل کند. به دنبال این تلاش‌ها سیستم‌های رهایش کنترل شده دارو مطرح شد که دارای مزایای زیادی است. مهمترین این مزایا شامل توانایی حفظ غلظت دارو در حدی نسبتاً ثابت برای مدتی مشخص، قابلیت تنظیم سرعت آزادشدن دارو وابسته به محل دارورسانی، امکان رساندن دارو به یک عضو یا بافت خاص، توانایی رساندن چندین مادۀ دارویی با یک فرمولاسیون، امکان دارورسانی در ابعاد نانومتری و… این سیستم‌ها انقلابی را در زمینه درمان بسیاری از بیماری‌ها ایجاد نموده و درحال پیشرفت روز افزون است ]1[.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 110

امتیاز مطلب : 3

تعداد امتیازدهندگان : 1

مجموع امتیاز : 1

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

پایان نامه بررسی و مقایسه تاثیر طرح برنامه ریزی درسی بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان دختر و پسر مقطع مت

نوشته شده توسط : مدیر سایت

مقدمه:

برنامه ریزی، مانند پلی، زمان حال را به آینده مربوط می کند. هر کس ‍ می تواند با برنامه ریزی و تعیین اهداف مورد نظر و پیش بینی راه های دستیابی به آن ها، در جهتی صحیح حرکت نموده و به موفقیت لازم دست یابد.
برنامه ریزی، یکی از ارکان اصلی سازمان ها بوده و ادامه حیات سازمان و دستیابی به نتایج مورد نظر، بدون داشتن برنامه ای مشخص، غیر ممکن می نماید. فقدان برنامه ریزی در سازمان با عدم توفیق سازمان و شکست آن در مأموریت های محول شده ملازم است. برنامه ریزی دو رکن اصلی دارد که عبارت است از: تعیین اهداف و پیش بینی راه های دستیابی به آن ها. دوم آن که، در برنامه ریزی بایستی دو نکته مهم همواره مورد نظر باشد: یکی داشتن دوره زمانی مشخص و دیگر داشتن بودجه و هزینه معین( حکیمی ، 1378، ص 169) .
بنابراین، می توان برنامه ریزی را در یک عبارت مختصر و جامع این گونه تعریف کرد:
برنامه ریزی عبارت است از تعیین اهداف و پیش بینی راه های دستیابی به آن ها در دوره زمانی مشخص و با هزینه معین.برنامه ریزی علاوه بر این که نقش هدایت کردن و راهنمایی را در سازمان به عهده دارد، به مدیران سازمان ها این امکان را می دهد که از منابع و امکانات سازمان به صورت مناسب و بهینه استفاده نمایند. برنامه ریزی می تواند در تصمیم گیری درست، مدیران را یاری داده و با شناسایی به موقع فرصت ها، و عوامل تهدید کننده سازمان، مدیران را در استفاده صحیح از فرصت ها و مقابله به موقع در برابر تهدیدها کمک کند.( همان منبع ، ص170)

1- تعریف برنامه ریزی¹

برنامه ریزی عبارتست از فرایندی دارای مراحل مشخص و بهم پیوسته برای تولید یک خروجی منسجم در قالب سیستمی هماهنگ از تصمیمات. برنامه ریزی فکر کردن راجع به آینده یا کنترل آن نیست بلکه فرایندی است که می‌تواند در انجام این امور مورد استفاده قرار گیرد. برنامه ریزی، تصمیم‌گیری در شکل معمول آن نیست بلکه از طریق فرایند برنامه ریزی، مجموعه‌ای از تصمیمات هماهنگ اتخاذ می‌شود. برنامه ریزی می‌تواند برای زمان حال یا آینده انجام شود.( علاقه بند ، 1384 ، ص 45) .

بر طبق این تعریف، تصمیم‌گیری‌های مقطعی و ناپیوسته و اتخاذ سیاستها برای پیشبرد سازمان در زمان حال یا آینده برنامه ریزی نیستند. برنامه ریزی متکی بر انتخاب و مرتبط ساختن حقایق است. حقایق مفاهیم واقعی، قابل آزمون و اندازه‌گیری هستند. دیدگاهها، عقاید، احساسات و ارزشها به عنوان حقایقی تلقی می‌شوند که فرایند برنامه ریزی بر اساس آنها سازمان داده می‌شود. همانطور که اشاره شد برنامه ریزی صرفاً یک فرایند تصمیم‌گیری نیست بلکه فرایندی شامل روشن ساختن و تعریف حقایق و تشخیص تفاوت بین آنهاست یا به عبارتی گونه‌ای فرایند ارزیابی است که در پایان آن، در انتخاب حقایق ارزیابی شده تصمیم‌گیری می‌شود.

برنامه بیانی روشن، مستند و مشروح از مقاصد و تصمیمات است. برنامه خروجی فرایند برنامه ریزی است اما برنامه ریزی یک فرایند پیوسته است که بیش از اتخاذ هر تصمیمی آغاز شده و پس از اجرای آن تصمیم ادامه می‌یابد. برنامه‌ها تهیه شده و اجرا می‌گردند.(همان منبع ، ص 46) .

بیان مسئله:

برنامه های دولتی ، مهم ترین مولفه نظام آموزش عالی هر کشوری محسوب می شوند. میزان توانایی استید در امر تدریس ارتباط معنی داری با میزان آگاهی آنان از امور برنامه ریزی درسی دارد. به همین دلیل فرایند تدوین این برنامه ها و به ویژه شرکای اصلی که باید در تدوین آن مشارکت داشته باشند ، طیف وسیعی از ادبیات برنامه ریزی درسی را به خود اختصاص می دهد. توجه به لزوم برنامه ریزی درسی و دقت در اجزاء تشکیل دهنده آن به به عنوان یک سیستم و مجموعه نشانگر حساسی از سازمان فکری و روند آموزشی اساتید می باشد و اصطلاح برنامه درسی به منظورهای گوناگون به کار برده شده است از جمله به عنوان برنامه ای برای یک موضوع درسی خاص در یک پایه تحصیلی مشخص،در طول یک دوره تحصیلی یا به عنوان برنامه موضوع های مختلف درسی در طول یک دوره تحصیلی ، با این وجود در بسیاری از موارد برنامه درسی گسترش یافته است ، تا آنجا که برنامه تفضیلی کلیه فعالیتهای یادگیری یادگیرنده ، انواع وسایل آموزشی ، پیشنهاداتی در مورد راهبردهای یاددهی-یادگیری و شرایط اجرای برنامه را شامل شده است.(حکیمی،1378،ص68)

هیچ فعالیتی در آموزش و پرورش انجام نمی شود مگر اینکه هدفمند باشد «شوال من باید بکوشم که دانش آموزان به چه دست یابند؟ ظاهراً به نظر می رسد که سوالی کاملاً آسان می باشد. با این حال اغلب موجب بعضی مشکلات می شود . این پرسشی است که به نظر می رسد بعضی معلمان هرگز از خودشان نمی پرسند. دانشجو معلمان دانشکده های علوم تربیتی آن موقعی که می خواهند به تمرین آموزگاری بپردازند اغلب از خود یا معلمانشان می پرسند « چه چیزی را باید تدریس کنم؟» چه روشهای به کار ببرم؟ ولی به ندرت میپرسند که « من باید بکوشم تادانش آموز به چه چیزی دست یابند؟ دذرست است که در بعضی جاها در یادداشتهای آمادگی شان معمولاً اظهار کوتاهی در مورد هدف دیده می شود ولی این اغلب بر حسب محتوایی که باید یاد گرفته شود ، یا مهارتی است که باید به دست آید بیان می گردد. این آرمانها و هدفهای آموزش و پرورش ، معیارهایی هستند برای انتخاب دروس ، محتوای آنها ، تنظیم روهشای آموزش ، تهیه آزمون و وسایل ارزشیابی، در حقیقت کلیه قسمتهای مختلف برنامه درسی ، وسایل رسیدن به مقاصد آموزش آموزش و پرورش هستند.(ملکی ، 1386 ، ص 22).

از این رو برای مطالعه برنامه درسی به طور منظم و آگاهانه ، باید اطمینان حاصل شود که هدفهای آموزش و پرورش تعیین و مشحص شده است.معلمان باید بداند که انتخاب برنامه درسی امری مهم در تدریس به مشار می آید. زیرا یکی از مهمترین عوامل در پیشرفت دانش آموزان انتخاب برنامه تحصیلی درست است . برنامه درسی تأثیر بس شگرف بر میزان یادگیری و پیشرفت ، در مدارس و بالابردن کیفیت تدریس در معلمان را دارد.(همان منبع،ص 23).

و اما سوالی که در این تحقیق می خواهیم به آن پاسخگو باشیم بررسی تأثیر برنامه درسی.

اهیمت و ضرورت تحقیق:

اثر بخشترین زمان در برنامه ریزی درسی وقتی است که (نیازی) برای برآوردن وجود دارد. روشن است که هر برنامه ریزی برای رفع نیازها صورت می گیرد. نیازها صورتهای گوناگونی دارند. برخی از آنها فوریند و برخی دیگر نیستند.نیازهایی را که معلمان برای برآوردن آنها برنامه ریزی می کنند. نیازهایی هستند که باید بصورت روزانه برآورده شوند. برای مثال دانش آموزان دوره ابتدایی ، مطابق جدول زمانی که برای درس علوم در نظر گرفته می شود ، باید در هر جلسه درس برای رفع نیازهایی تلاش کنند. به سخن ساده تر در قالب نیازهای مشخص ، اهدافی در نظر گرفته می شود همچنین در قالب کتابهای درسی اهدافی مطرح شده است که دانش آموزان در هر جلسه یا در چند جلسه به برخی از آنها دست می یابند و بدین ترتیب در پایان دوره ، پاره ای از این نیازها برآورده می شود.(اینترنت 2).

افزون بر وجود نیازهای برنامه ریزی درسی الزامی است کسانی که به امر برنامه ریزی اقدام می کنند مهارت مورد نیاز را کسب کرده باشند. نتیجه برنامه ریزی توسط شخص غیر ماهر چندان امیدوار کننده نیست. کسب مهارت برنامه ریزی درسی از طریق انواع کارآموزی ها در محیط های گوناگون میسر است. بعلاوه بر دو اصلی که پیشتر اشاره شد، برنامه ریزی درسی باید به مبانی روان شناسی یادگیری ، جامعه شناسی و فلسفه مسلط بر اجتماع ، آگاهی کامل داشته باشد. بدون چنین پیش نیازی برنامه درسی ارزش اجرایی نمی یابد . الزامی است کسانی که مسئولیت برنامه ریزی درسی را می پذیرند ، در زمینه ها اشاره شده مطالعاتی داشته باشند.(همان منبع).

پژوهش در این زمینه لازم است زیرا : برنامه درسی به فرآیند آموزش نظم می بخشد و روند کار را معین می سازد . پژوهش در این زمینه لازم است زیرا دیده می شود که در بیشتر محیط های آموزشی و پرورشی مسولیت فراهم کردن دورهای آموزش به متخحصصان واگذار می شود. گفتنی است که متخصص بودن در یک موضوع نیازمند رعایت چهارچوب ویژه برنامه ریزی درسی است. تهیه برنامه درسی برنامه ریزان درسی را در رسیدن به اهداف مورد نظر یاری می کند. برنامه ریزی درسی بر ای آموزش گروه یا جمعیتی از فراگگیرندگان ، نیازمند اطلاعات گوناگونی است.پس عدم اجرای چنین تحقیقاتی می تواند ما را از دست چنین اطلاعاتی محروم کند.منابع انسانی کلید توسعه هر جامعه ای به شمار می ایند هر اندازه برنامه ریزی برای آموزش نظام دارتر باشد بهره برداری از پتانسیل نیروی انسانی بهتر خواهد بود پس عدم اجرای این پژ وهش ها باعث می شود دست اندر کاران آموزش نتوانند به صورت کامل از پتانسیل نیروی انسانی استفاده کنند. برنامه ریزی درسی که تمهید و ابزاری برای تدوین نظام برنامه درسی است ، به متخصصان نظام آموزش در پرورش نیروی انسانی کارآمد کمک کند.برنامه های درسی نظام دار آموزش و پرورش به دست اندر کاران کمک می کند تا بتوانند ضمن ارزشیابی و نظارت کافی به جریان اجرای برنامه های آموزش در حفظ و اصلاح و پرورش آن بکوشند.

اهداف پژوهش :

هدف کلی : بررسی و مقایسه تاثیر طرح برنامه ریزی درسی بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان دختر و پسر مقطع متوسطه شهرستان سرپل ذهاب در سال تحصیلی 90-89

اهداف جزئی :

1 – تعیین رابطه بین برنامه ریزی آشکارو پیشرفت تحصیلی در پسران.

2 – تعیین رابطه بین برنامه ریزی آشکارو پیشرفت تحصیلی در دختران

3 – تعیین رابطه بین برنامه درسی پنهان ( غیر رسمی ) و پیشرفت تخصیلی در دختران

4 – تعیین رابطه بین برنامه درسی پنهان ( غیر رسمی ) و پیشرفت تخصیلی درپسران

5 – تعیین رابطه بین برنامه درسی موضوع محور و پیشرفت تخصیلی در دختران

6 – تعیین رابطه بین برنامه درسی موضوع محور و پیشرفت تخصیلی در پسران

7 – تعیین رابطه بین برنامه درسی دانش آموز محور و پیشرفت تخصیلی در دختران

8 – تعیین رابطه بین برنامه درسی دانش آموز محور و پیشرفت تخصیلی در پسران

9 – تعیین رابطه بین برنامه درسی جامعه محور و پیشرفت تخصیلی در دختران

10 – تعیین رابطه بین برنامه درسی جامعه محور و پیشرفت تخصیلی در پسران

11 – پیشرفت تحصیلی در دانش آموزان دختر بیشتر از پسران است .

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

:: بازدید از این مطلب : 64

امتیاز مطلب : 0

تعداد امتیازدهندگان : 0

مجموع امتیاز : 0

تاریخ انتشار : پنج شنبه 10 تير 1395 | نظرات ()

صفحه قبل 1 ... 49 50 51 52 53 ... 123 صفحه بعد

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

پژوهشکده‌ی علوم

بررسی اثر نانو ذرات خاک‌رس بر خواص پلی اتیلن اتصال عرضی شده

پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی مهندسی صنایع پلیمر

استاد راهنما

دکتر محمد برمر

استاد مشاور

دکتر شروین احمدی

تابستان92

فهرست

پژوهشکده پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده ی فرآیند

عنوان:

بررسی رفتار فیزیکی و مکانیکی نانو کامپوزیت های تهیه شده بر پایه الاستومر پلی الفینی و نانو لوله های کربنی تک دیواره

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر

اساتید راهنما

دکتر محمد رضوی نوری

دکتر علی اکبر یوسفی

1392

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده­ ی فرایند

پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر (صنایع پلیمر)

تهیه ترموپلاستیک الاستومرهای استایرنی اصلاح شده با نشاسته و بررسی خواص مکانیکی و زیست تخریب پذیری آن

اساتید راهنما

دکتر محمد کرابی

دکتر اسماعیل قاسمی

استاد مشاور

دکترحامد عزیزی

1391

فهرست مطالب

چکیده

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده فرآیند

پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی علوم و تکنولوژی پلیمر

تهیه نانو کامپوزیت‌های هیبریدی بر پایه رزین یورتان- اکریلات/الیاف طبیعی/نانو رس و بررسی خواص آن‌ها

اساتید راهنما:

دکتر مسعود اسفنده

دکتر سید مجتبی میرعابدینی

استاد مشاور:

مهندس امیرمسعود رضادوست

زمستان 1389

فهرست

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده فرآیند

پایان­نامه کارشناسی­ ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر

تهیه نانوکامپوزیت­های هیبریدی بر پایه رزول/گرافن/الیاف کربن و بررسی خواص مکانیکی و حرارتی آن­ها

اساتید راهنما

دکتر مسعود اسفنده

دکتر امیر مسعود رضادوست

زمستان 1393

فهرست مطالب

پژوهشگاه پلیمرو پتروشیمی ایران

پژوهشکده فرآیند

پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر

جذب یون‌های فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیت‌های کیتوسان/گرافن

اساتید راهنما

دکتر اسماعیل قاسمی

دکتر محمد کرابی

استاد مشاور

دکتر حامد عزیزی

پایییز 1393

فهرست مطالب

دانشگاه صنعتی سهند

دانشکده مهندسی پلیمر

پایان‌نامه کارشناسی ارشد

مهندسی پلیمر- صنایع پلیمر

تحت عنوان:

مطالعه سنتز و خواص نانوگویچه‌های حساس به دما با پوسته آبدوست

اساتید راهنما:

دکتر مهدی سلامی کلجاهی

دکتر مهدی سلامی حسینی

دانشگاه اراک

دانشکده فنی و مهندسی

کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر

امکان سنجی تهیه پلیمر فعال حاوی مواد جاذب اکسیژن جهت بسته­ بندی مواد غذایی

استاد راهنما

دکتر عبدرالرسول ارومیه ای

دکتر عزت الله جودکی

زمستان 1392

دانشگاه یزد

پژوهشکده ی فرایند

پایاننامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر (صنایع پلیمر)

پایاننامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر

تهیه نانوکامپوزیتهای هیبریدی بر پایه رزول/گرافن/الیاف کربن و بررسی خواص مکانیکی و حرارتی آنها

امکان سنجی تهیه پلیمر فعال حاوی مواد جاذب اکسیژن جهت بسته بندی مواد غذایی