چکیده

  در دهه گذشته، روش فرآینددهی نوینی برای تشکیل مورفولوژی لیفی درجـا از دو پلیمـر امتـزاج ناپـذیر ارائـه شـده اسـت کـهبواسطه آن، مسئلهیِ تجمع و کلوخه شدن میکروالیاف برطرف شده و با شکلگیری ماتریس و میکروالیاف بصـورت درجـا، بـهپخش مناسبی از المانهای تقویتکننـده مـیتـوان دسـت یافـت. ترکیـب دارای سـاختار میکرومقیـاس حاصـل از ایـن روش راکامپوزیت میکرولیفی درجا مینامند. یکی از زوج پلیمرهایی که پتانسیل تبدیل به این کامپوزیتها را دارند، پلی پروپیلن و پلی(اتیلن ترفتالات) هستند. مطالعه بنیادین و بررسی دقیق شکلگیری میکروالیاف پلی (اتیلن ترفتالات) درون ماتریس پلی پـروپیلنهدف اصلی این پژوهش است. مورفولوژی لیفیِ شکل گرفتـه طـی فرآینـد کشـش گـرم، محصـول تغییرفـرم، بهـمپیوسـتگی وشکست قطرات پلی (اتیلن ترفتالات) در ماتریس پلی پروپیلن است. از طریق آزمونهای رئولوژیکی میتوان با برقراری ارتباطمیان خواص رئولوژیکی و تغییرات مورفولوژیکی اطلاعات قابل تـوجهی دربـاره سـاختار کامپوزیـتهـای میکرولیفـی بدسـتآورد. در صورتیکه آزمونهای رئولوژیکی در محـدودهویسکوالاسـتیک خطـی انجـام شـوند، خـواص انـدازهگیـری شـده رامیتوان با ریزسـاختار کامپوزیـت مـرتبط دانسـت و اگـر ایـن آزمونهـا در محـدودهویسکوالاسـتیک غیرخطـی انجـام گیرنـد،میتوانند ابزار خوبی برای درک رفتار قطرات تغییرفرم یافته و همچنین نشان دهنـده قـدرت و سـهم اجـزای لیفـی در الاستیسـیتهکامپوزیتهای میکرولیفی باشند. در این پژوهش، از طریق اندازهگیری خواص ویسکوالاستیک خطی و غیرخطی ترکیـبهـایاکسترود شده و کامپوزیتهای میکرولیفی، دو پارامتر اصلیِ احتمال و سرعت بهمپیوستگی قطـرات فـاز پراکنـده تحـت میـدانتنش کششی اعمال شده حین فرآیند کشش گرم مورد بررسی قرار گرفت. احتمال بهم پیوستگی قطرات، تحت تاثیر غلظت فازپراکنده است. حداقل غلظت موردنیاز برای تشکیل میکروالیـاف پلـی (اتـیلن ترفتـالات) در محـدوده 5/1 تـا 4 درصـد وزنـی وغلظت بهینه برای حصول کسر حجمی بیشینه از این الیاف، 10 درصد وزنی تخمـین زده شـد. سـرعت بهـمپیوسـتگی قطـرات وتشکیل میکرولیفها مستقیماً توسط سرعت خنکسازی در فرآیند کشش گرم کنترل میشود؛ پارامترهای فرآیندی که در ایـنپژوهش برای کنترل سرعت خنکسازی به عنوان متغیر در نظرگرفته شدهاند عبارتند از: طولِ مسـیر کشـش گـرم، دمـای حمـامآب و دمای مذاب خروجی از دای اکسترودر. از میان پارامترهای فرآیندی مورد مطالعـه، دمـای مـذاب دای اکسـترودرو طـولمسیر کشش به ترتیب کمترین و بیشـترین تـأثیر را بـر مورفولـوژی میکرولیفـی داشـتند. افـزایش دمـای مـذاب خروجـی از دایاکسترودر، موجب افزایش سرعت فرآیند آسودگی از تنش پس از حذف میدان جریان شد و کاهش کرنش بازیابی شـده پـساز قطع تنش را نیز نتیجـه داد . در ابتـدا افـزایش دمـای حمـام آب از 15 درجـه سـانتیگـراد بـه 25 درجـه سـانتیگـراد، کـاهشپراکندگی قطر میکروالیاف شکلگرفته و ایجاد یکنواختی در میکروساختار را بدنبال داشت، در حالی که با افزایش بیشتر دمایحمام آب به 65 درجه سانتیگراد، پهنشدگی توزیع قطر نواحی فاز پراکنده و ناهمگونی شدیدی در مورفولوژی مشاهده شـد.افزایش طول مسیر کشش، شکست میکروالیاف و غیر یکنواخت شدن سطح مقطع میکرولیفها را بدنبال داشت که در نتیجـهیِآن بازیابی کرنش پس از حذف تنش کاهش یافت.واژههای کلیدی1 -کامپوزیت میکرولیفی 2 -رئولوژی 3 -ترکیب پلیمری 4 -جریان کششی5 -پلی پروپیلن 6 -پلی (اتیلن ترفتالات)