مشاهده می شود، با افزایش میزان کومنومر چگالی کوپلیمر ها کاهش می یابد. نکته قابل توجهی که در این شکل وجود دارد آن است که میزان چگالی به صورت خطی با مقدار کوپلیمر اتیلن- اکتن کاهش پیدا می کند.
شکل ‏1-3: رابطه بین چگالی و ترکیب درصد شیمیایی در کوپلیمرهای پلی اتیلن- اکتن ]8[.
در شکل ‏1-4 نیز میزان تبلور و دمای ذوب کوپلیمر ها بر حسب میزان کومنومر ترسیم شده است. همان گونه که مشاهده می شود با افزایش میزان کومنومر میانگین توالی واحد اتیلن کاهش یافته و در پی آن میزان تبلور و دمای ذوب کوپلیمر ها کاهش می یابد ]8[.
ساختمان بلوری
مطالعاتی در ارتباط با بررسی ساختمان بلوری کوپلیمر اتیلن- اکتن انجام پذیرفته است ]1[. با بررسی نمونه ای از این کوپلیمر که شامل3/7% مولی اکتن می باشد، انجام آزمایشات تفرق اشعه ایکس نشان داده است که این ماده دارای ساختارهای بلوری از نوع ارتورومبیک و هگزاگونال است. زمانی که این نمونه تحت کشش قرار می گیرد، مقدار تبلور آن از 25% به 50% افزایش یافته و اغلب بلور های موجود بعد از کشش نمونه به صورت هگزاگونال در آمده و نسبت فاز ارتورومبیک و اجزای آمورف در آن کاهش می یابد ]1[.
شکل ‏1-4: رابطه بین درصد بلورینگی ترکیب درصد شیمیایی در کوپلیمرهای پلی اتیلن- اکتن ]8[.
در بررسی دیگر، کوپلیمرهایی از اتیلن- اکتن که شامل 5% و 8% مولی اکتن بوده اند مورد تحلیل قرار گرفته اند. یافته ها حاکی از آن است که تحت فشار قرار دادن مواد در دمای محیط و فشار370 مگا پاسکال9، سبب افزایش فاز آمورف گشته و فاز بلوری ارتورومبیک شکسته می شود. هنگامی که مواد از ? 190 و در فشار 370 مگا پاسکال سرد شوند، تبلور در دمای ? 163 به صورت فاز ارتورومبیک آغاز شده و با ادامه فرایند سرد شدن در ?70 ساختمان به صورت ناگهانی متراکم شده که نشان از وجود دو فاز بلوری ارتورومبیک و میزان کمی ساختار هگزاگونال می باشد ]9[.
کاربردها
از جمله کاربرد های این ماده پلیمری می توان به استفاده از آن ها در ساخت کف پوش ها، واشر ها، درزگیر ها، اسفنج ها، پوشش کابل ها و نیز صنعت خودرو سازی اشاره کرد ]4[.
نانوذرات کربنی 10
نانو کلمه یونانی است که معادل لاتین این کلمه دوارف11 است که به معنی کوتوله وقدکوتاه است. علم نانو به مطالعه اصول اولیه مولکولها وساختارهایی که حداقل در یکی از ابعاد بین 1 تا 100 نانومتر باشد، میپردازد. ویژگی خاص نانو ذرات نسبت سطح به حجم بالای آنها است ]10[. افزایش نسبت سطح به حجم نانو ذرات که ناشی از کاهش اندازه ذرات است، باعث میشود تا فعالیت این مواد افزایش یافته و این مواد میل به خوشه ای شدن در کنار هم پیدا کنند. این امر باعث ایجاد مشکل حین اضافه کردن این مواد به ماتریس پلیمری میشود ]11[. کربن در طبیعت ساختارهای گوناگونی به خود می گیرد که شامل الماس، گرافیت، فولرین12 و نانو لوله های کربنی است.
الماس
الماس سختترین ماده در جهان میباشد که در ساختار آن مطابق شکل ‏1-5 هر اتم کربن با چهار اتم کربن دیگر پیوند کوالانسی دارد.
شکل ‏1-5: نمایی از آرایش اتم کربن در الماس.
گرافیت
در ساختار گرافیت اتم های کربن در هر لایه با یکدیگر پیوند کوالانسی دارند. این لایهها روی هم قرار گرفته و با پیوند ضعیفی به هم متصلاند.گرافیت از لایههای متفاوتی تشکیل شده است که به هر کدام از این لایهها گرافن میگویند. در شکل ‏1-6 نمایی از آرایش اتم کربن در گرافیت آورده شده است.
شکل ‏1-6: نمایی از آرایش اتم کربن در گرافیت.
فولرین
نوعی دیگر از آرایش اتم کربن که به شکل توپ فوتبال است را فولرین گویند. پایه فولرین صفحات موجود در گرافیت است ]12[. با این تفاوت که در گرافن شش ضلعی منظم وجود دارد ولی در فولرین شش ضلعی و پنج ضلعی منظم وجود داشته و این ساختار پنج ضلعی شکل آن را به صورت توپ در می آورد ]13[. معروفترین و پایدارترین نوع فولرین C60 است، که به آن باکی بال13 گفته میشود. فولرین تحمل فشار 3000 اتمسفر14 را دارد و مولکولهای فولرین توسط نیروهای ضعیف واندروالسی به هم میچسبند. در شکل ‏1-7 تصویر یک فولرین آورده شده است.
شکل ‏1-7: نمایی از آرایش اتم کربن در فولرین.
نانو لوله های کربنی

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

در سال 1991 سومیو ایجیما15 نانولولههایکربنی را به طور کاملا اتفاقی کشف کرد ]14 و 15[. در نانولوله های کربنی، کربن ساختار لوله تو خالی یا استوانهای داشته و آرایش آن دقیقا شبیه به آرایش اتم کربن در گرافیت است. در اصل نانولولههایکربنی از لولهکردن صفحات گرافن بدست میآیند. بسته به این که صفحات گرافن چگونه لوله شوند یکی از سه حالت موجود در شکل ‏1-8 ایجاد می شود. که در حالت زیگزاگ16 دو پیوند کربن-کربن موازی محور لوله، در صندلی17 دو پیوند کربن- کربن عمود بر محور لوله و در حالت کایرال18 دو پیوند کربن-کربن با زاویه ای نسبت به محور لوله قرار دارند ]16[.
نانو لولههای کربنی تک دیواره دارای قطر یکنواختی هستند ولی به هنگام تشکیل، میل شدیدی دارند تا بصورت فشرده در کنار یکدیگر قرار گرفته و تشکیل دستههای بزرگتری بدهند. در نانولولههای کربنی چند دیواره فاصله بین دیوارهها به خاطر نیروی دافعه اتمی نمیتواند کمتر از 34/0 نانومتر باشد. قطر خارجی نانو لولههای کربنی چند دیواره بین 2 تا چندین نانومتر و قطر داخلی آنها در حد 1 تا چندین نانومتر میباشد ]16[.
شکل ‏1-8: آرایشهای مختلف کربن برای ساخت نانولولهها.
نانو لولههای کربن به دو دسته کلی تقسیم زیر میشوند:
1)نانولولههای کربنی تک دیواره 19
2) نانولولههای کربنی چند دیواره 20
شکل ‏1-9: آرایشهای مختلف کربن برای ساخت نانولولههای کربنی.
خالص سازی نانو لوله ها
نانولولههای کربنی چند دیواره به دلیل ساختار تودرتویی که دارند در برابر اکسایش مقاوم هستند. مطالعات در این زمینه نشان میدهد که نانولولههای کربنی چند دیواره در دمای حدود ?700 اکسید نمیشوند. از این خاصیت نانولولههای کربنی چند دیواره برای خالصسازی آنها استفاده میشود و آنها را تا ?700 حرارت میدهند و برای مدت معین در آن دما نگه میدارند. تحت این شرایط مواد اضافی موجود در نانو لولههای کربنی اکسید شده و نانولولههای کربنی خالص شدهای بدست خواهد آمد ]14[. برای خالصسازی نانو لولههای کربنی از اسیدهایی مثل اسید نیتریک21و اسید سولفوریک22 استفاده میشود. البته به کمک همین مواد میتوان گروههای کربوکسیل23 و هیدروکسیل24 را روی نانولولههای کربنی نشاند، در اصل در محل تماس نانولولهها کربنی با اسید گروههای کربوکسیل و هیدروکسیل به وجود میآید.
مقاومت الکتریکی نانولولههایکربنی چند دیواره در دمای 300 کلوین به طور متوسط حدود4- 10×2/1 تا cm/? 4- 10×5/1 گزارش شده است، در نتیجه میتوان این مواد را رسانا در نظر گرفت ]17 و 18[. مدول نانولولههایکربنی حدود 1000 گیگاپاسکال میباشد ]19[. هدایت الکتریکی این مواد 104 تا S/m 107 میباشد ]20[. نسبت طول به قطر نانو لوله های کربنی بسیار بالا است (حدود 1000 برابر).
معرفی الاستومر های گرما نرم25
تعاریف اولیه
مهمترین تفاوت مواد لاستیک و پلاستیک در رفتار مکانیکی آن ها است. لاستیک ها در مقایسه با پلاستیک ها، نرم تر هستند و مدول کششی آن ها تقریبا 103 برابر کمتر است و ازدیاد طول بیشتر همراه با برگشت پذیری کامل از خود نشان می دهند که نشان دهنده کشسانی لاستیک می باشد. تفاوت دیگر آن ها در فرآیند پخت و ایجاد اتصالات عرضی است. این فرآیند در صنایع لاستیک ضروری است اما در صنعت پلاستیک به این فرآیند نیاز نمی باشد. امروزه صنایع لاستیک و پلاستیک به هم نزدیک شده اند. واژه الاستومر های گرما نرم برای توصیف پلیمر هایی بکار می رود که درجه متوسطی از کشسانی لاستیکی را از خود نشان می دهند ]21[. الاستومر ها برای داشتن خواص بهینه بایستی پخت شوند. عمل پخت، یک فرآیند گرما سخت سازی است. در این فرآیند برگشت ناپذیر، پیوند های شیمیایی در بین زنجیر های الاستومری ایجاد می شود. اما در الاستومر های گرما نرم، ماده از یک مذاب فرآیند پذیر به یک جامد الاستیک تبدیل می شود. این فرآیند برگشت پذیر بوده و می توان با حرارت دادن دوباره، اتصالات فیزیکی را از بین برد. به محض اینکه مذاب جامد شود، این اتصالات دوباره تشکیل می شوند. بنابر این، الاستومر های گرما نرم بااستفاده از روش های معمول پلاستیک ها مثل تزریق و اکستروژن فرآیند شده و می توان مواد باقی مانده را نیز بازیافت نمود ]22[.
به دلیل افزایش ظرفیت تولید و قیمت کمتر مواد خام، الاستومر های گرما نرم مواد مهمی محسوب شده و سهم قابل توجهی از بازار پلیمر را در اختیار دارند. الاستومر های گرمانرم کاربرد های بسیار گسترده ای در زمینه هایی دارندکه قبلا در آن ها از لاستیک های گرما سخت استفاده می شده است. البته در دماهای بالا، خواص مانایی فشاری، مقاومت در برابر حلال و تغییر شکل آن ها، همانند الاستومر های پخت شده معمول نیست. پس، کاربرد الاستومر های گرما نرم در مصارف عمومی مثل کفش، عایق سیم، چسب و آلیاژهای پلیمری است و هرگز در تایر اتومبیل به کار نمی روند. در جدول ‏1-1 خواص الاستومر های گرما نرم با سایر پلیمر ها مقایسه شده است ]23[.
عمدتا دو راه برای تهیه این مواد وجود دارد؛ روش اول سنتز و کوپلیمریزاسیون دو منومر از مواد پلاستیک و الاستومر و روش دوم، آلیاژ فیزیکی الاستومر و یک گرما