بررسي تجربي خواص مكانيكي و مورفولوژيكي فوم ميكروسلولي پلي استايرن

THE EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF MECHANICAL an‎d MORPHOLOGICAL PROPERTIES OF POLYSTYRENE

فوم هاي ميكروسلولي به آن دسته از فوم ها اطلاق مي شود كه داراي تعداد زيادي سلول در اندازه حدود 10 ميكرون مي باشند. در اين فومها از گاز خنثي (نيتروژن يا دي اكسيد كربن) بعنوان ماده پف دهنده استفاده مي شود. بدليل كوچكي سلولهاي اين فومها خواص مكانيكي و فيزيكي برتري (مانند: استحكام خستگي، استحكام به ضربه ، خواص حرارتي و دي الكتريكي) حتي نسبت به پلاستيك فوم نشده دارند. در اين تحقيق به بررسي خواص مكانيكي فومهاي ميكروسلولي پلي استايرن پرداخته شده است. ميزان چگالي نسبي، تعداد سلولها، اندازه سلولها، ساختار فوم و همچنين استحكام كششي و استحكام در برابر ضربه فوم مورد بررسي و اندازه گيري قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه براي بدست آوردن ساختار بهينه، دما و زمان فوم كردن پليمر بايد به دقت تحت كنترل قرار گيرد. اين شرايط در دماي حدود 100 درجه سانتيگراد و زمان 100 ثانيه مي باشد. همچنين استحكام كششي نمونه هاي فوم شده نسبت به فوم نشده كاهش و ميزان جذب انرژي نمونه هاي فوم شده به فوم نشده افزايش چشمگيري داشته است.

Microcellular foams are a group of foams which have a lot of micro cells in the size of about 10 microns. In these foams, neutral gases (Nitrogen or Carbon dioxide) are used as a foaming material. Because of their small sizes, these foams have better mechanical and physical properties (such as fatigue strength, yield strength and de-electrical and thermal properties) than non-foamed plastics. In this study, the mechanical properties of polystyrene microcellular foams have been studied. The rate of relative density, the size of the cells, the structure of the foams and yield and fatigue strength have been studied and measured. To achieve an optimal structure, the results show that temperature and time of foaming should be controlled carefully. This condition is in the temperature of about 100° c and the time of 100 second. Also, the tensile strength of the foamed sample has been reduced and the rate of energy absorption has been significantly increased