بررسي اثر دماي فرآيند بر روي خواص الاستيك و ويسكوالاستيك كامپوزيت هاي الياف شيشه/پي وي سي

Investigation of the effect of processing temperature on the elastic and viscoelastic properties of PVC/fiberglass composite laminates

در اين مقاله به بررسي تاثير دماي فرآوري و توليد بر روي خواص الاستيك و ويسكوالاستيك نظير مدول ذخيره، ضريب دمپينگ و مدول اتلاف كامپوزيت هاي زمينه پي وي سي تقويت شده با الياف شيشه بافت مسطح پرداخته شده است. براي اين منظور نمونه هاي كامپوزيتي در سه دماي 160، 200 و 230 درجه سانتيگراد به روش انباشت لايه ها و با چيدمان 10[0/90]، توليد شده است. اين نمونه ها در ابتدا مطابق استاندارد ASTM D790-07، تحت آزمون خمش سه نقطه اي قرار گرفته و استحكام و مدول خمشي الاستيك آنها با سه تكرار بدست آمده است. در ادامه با استفاده از آزمون تحليل حرارتي مكانيكي ديناميك (آزمون DMTA) در حالت خمش سه نقطه اي، خواص ويسكوالاستيك نمونه ها در بازه دمايي 25 تا 220 درجه سانتيگراد استخراج شده و اثر دما و بارگذاري ديناميكي بر روي خواص محصولات بررسي و تعيين شده است. همچنين با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ نوري، به بررسي اثر كيفيت آغشتگي محصولات بر خواص حرارتي و ديناميكي نمونه ها پرداخته شده است. در انتها نتيجه گرفته شد كه مطابق آزمون DMTA، (همانند آزمون خمش استاتيكي)، دماي ?C230 به عنوان دماي مناسب براي آغشتگي با كيفيت بالاي الياف شيشه با زمينه پي وي سي بدست مي آيد و اين آزمون معيار مناسبي براي تعيين شرايط فرآوري كامپوزيت هاي زمينه پي وي سي است. همچنين مشاهده شد كه افزايش دماي توليد تا ?C230 ، مدول ذخيره نمونه ها را افزايش مي دهد، درحاليكه اثري بر روي دماي انتقال شيشه اي محصولات ندارد.

In this paper, the effect of processing temperature on the elastic and viscoelastic properties including storage modulus, loss modulus and damping value of PVC/plain weave fiberglass composite laminates was investigated. For this, composite samples with [0/90]10 lay ups were produced in three different temperatures including 160 ?C, 200 ?C and 230 ?C using film stacking procedure. Firstly, the flexural strength and modulus of the samples were measured using three points bending test according to ASTM D790-07 standard. Then, viscoelastic properties of the samples were measured in the temperature range of 25 ?C up to 220 ?C using Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) and the effect of temperature on the viscoelastic properties was studied. Also, the effect of fiber/ matrix impregnation quality on the thermal and dynamic properties of the samples was evaluated using optical microscope images. It was concluded that the temperature of 230 ?C is suitable to achieve high quality impregnation, according to both DMTA and three points bending test. Also, it was seen that increase of processing temperature up to 230 ?C increases the storage modulus; moreover, processing temperature does not affect the glass transition temperature of the samples.