ارزيابي رفتار ريولوژيكي مذاب آميخته هاي پلي تري متيلن ترفتالات/ پلي اتيلن و پلي تري متيلن ترفتالات/ پلي آميد12 با مدلهاي امولسيوني و ميكرومكانيكي

Assessment of Melt Rheological Behavior of PTT/PE and PTT/PA 12 Blends by Emulsion and Micromechanical Models

به منظور ارزيابي رفتار ريولوژيكي آميخته هاي پليمري به كمك نظريه هاي امولسيوني (مدل پاليرن) و ميكرومكانيكي (مدل كوران)، دو سامانه پليمري بر پايه پلي استر (پلي تري متيلن ترفتالات) به عنوان سامانه هاي مدل انتخاب شدند. بدين منظور آميخته هاي حاصل از اختلاط مذاب پلي استر مذكور با يك پليمر غير قطبي (پلي اتيلن) و نيز آميخته پلي استر با يك پليمر قطبي (پلي آميد 12) بررسي شدند. اثر برهم كنش هاي بين سطحي، نسبت گرانروي اجزا، تركيب درصد، و نرخ كرنش بر رفتار ريولوژيكي آميخته هاي فوق به كمك مدل هاي مذكور توضيح داده شد. داده هاي تجربي حاصل از آزمايش هاي ريولوژي و مورفولوژي به كمك دو مدل پاليرن و كوران بررسي گرديد. در هر دو سامانه مورد بررسي، مدل پاليرن انطباق قابل قبولي با داده هاي تجربي نشان نداد. اين موضوع به بالا بودن غلظت فاز پراكنده و اختلاف زياد گرانروي اجزا ارتباط داده شد. با اين حال تطابق بهتري در سامانه PTT/PE نسبت به سامانه PTT/PA مشاهده شد كه اين مطلب به وجود بر همكنش هاي بين مولكولي در سامانه PTT/PA و افزايش ضخامت فاز بين سطحي در آن نسبت داده شد. همچنين مدل پاليرن در سامانه هايي كه نسبت گرانروي فاز پراكنده به فاز پيوسته در آنها بيشتر از يك بود جوابي نزديك تر به داده هاي تجربي ارايه داده است. نتايج حاصل از مدل پاليرن با داده هاي تجربي تا حدودي تطبيق خوبي در فركانس هاي بالا نشان داد كه اين موضوع به شكست شبكه هاي فيزيكي مولكول ها در تنش هاي زياد نسبت داده شده است. مدل كوران به دليل ماهيت ميكرومكانيكي آن انطباق بسيار خوبي با داده هاي حاصل از آزمايش براي دو سامانه مورد بررسي نشان مي دهد.

To describe the rheological behavior of polymer blends using emulsionbased (Palierne theory) as well as micromechanical models (Coran approach), two immiscible polymeric blend systems of poly(trimethylene terephthalate) (PTT)/polyamide-12 (PA12) and PTT/polyethylene (PE) having different levels of molecular interactions were investigated as model systems. The role of interfacial interactions, viscosity ratio, composition, and shear rate were also explored with respect to the aforementioned theories. For both systems no reasonable agreement was noticed between the experimental data and Palierne model predictions, which was related to high viscosity ratio and high dispersed phase content. Nevertheless, the PTT/PE blend, having almost a zero interfacial thickness due to the absence of intermolecular interaction, exhibited a seemingly better correlation with experimental data compared to PTT/PA12 system. Moreover a better agreement between experimental and theoretical data was obtained in the blend where the viscosity of dispersed phase was higher than that of matrix. Also, in both model systems, the values predicted from Palierne were closer to empirical data at higher frequencies most likely due to breakdown in physical network structure. Coran analysis due to its micromechanical origin could give outputs in good agreement with the experimental results in both model systems.