پديد آورندگان :
معماريان، فرزانه دانشگاه سمنان - دانشكده مهندسي مكانيك , فريدون، عبدالحسين دانشگاه سمنان - دانشكده مهندسي مكانيك , قربان زاده آهنگري، مرتضي دانشگاه مازندران - دانشكده فني و مهندسي
كليدواژه :
آكريلونيتريل بوتادين استايرن , پلي‌يورتان , مدل هاي ميكرومكانيك , مدول يانگ و پليمر تركيبي
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، مدول يانگ تركيب پلي يورتان ترموپلاستيك و آكريلونيتريل بوتادين استايرن با درصد وزني هاي مختلف محاسبه شد. مقايسه و ارزيابي بين نتايج تجربي و پيش بيني هاي تئوري بر اساس مدل هاي مختلف ميكرومكانيك براي مدول يانگ بر اساس هر دو مورفولوژي قطره / ماتريس و هردوفاز پيوسته ارائه شده است. هر دومدل دوبعدي (موازي، سري، ماكسول، هالپين تساي، تاكاياناگي ، ديويس و كرانپاتل ) و سه بعدي (كلاريك، برنتسن و نيجهوف ) براي پيش بيني مدول يانگ تركيب پليمري انتخاب شدند. در اين كار بر اثر درصد وزني تركيب بر مورفولوژي و خواص مكانيكي تاكيد شده است. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني نشان داد كه با حضور كمتر از 20 درصد وزني آكريلونيتريل بوتادين استايرن در ماتريس پلي يورتان مورفولوژي قطره ماتريس به وجود مي آيد ولي در درصد وزني 30 درصد ذرات آكريلونيتريل بوتادين استايرن به صورت بيضوي كشيده شده در ماتريس پخش شدند و وارونگي فاز اتفاق افتاد. در تركيبات 5، 10 و 20 درصد وزني آكريلونيتريل بوتادين استايرن، كه ذرات فاز پراكنده به صورت قطرات كاملا يكنواخت در ماتريس پلي يورتان پخش شدند، مدل تاكاياناگي موازي و مدل سري اجزا موازي برنتسن با دقت خوبي توانستند مدول را پيش بيني كنند. درصد وزني 30 درصد كه پديده وارونگي فاز مشاهده شد و تركيب تقريبا به صورت هر دو فاز پيوسته بود، مدل هاي كران و پاتل، سري نيجهف و كلاريك كه بر پايه مورفولوژي هر دو فاز پيوسته اند، از دقت بالايي برخوردار بودند.
چكيده لاتين :
Young's modulus of blends of thermoplastic polyurethane (TPU) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS) are measured with different weight percentage (blend ratio). The results of the different micromechanical models prediction of Young's modulus, based on both droplet matrix and co-continuous morphology, are compared with experimental results. Both two-dimentisional models like series, parallel, Maxwell, Halpin-Tsai, Takayanagi, Davis, Coran and Patel, and three-dimensional models like Kolarik, Barentson and Nijhof are used for Young's modulus prediction of polymer blends. In this work, an emphasis was given to the effect of weight percentage on morphology and mechanical properties of the blend. Scanning electronic microscopy shows droplet matrix morphology in the presence of less than 20 wg% ABS in TPU matrix but in 70/30 TPU/ABS blend ratio, ABS phase dispersed like elongated elliptical and phase inversion happened. In the 95/5, 90/10 and 80/20 blend ratio which ABS droplets dispersed uniformly throughout the TPU matrix, Parallel Takayanagi and Barentson series model of parallel parts, could predict Young's modulus with good accuracy. In the 70/30 blend ratio which phase inversion was observed and both phases are somehow continuous, Coran-Patel, series Nijhof and Kolarik models were accurate.
