عایق پلی یورتان

 فوم هاي پلي يورتان

گروه بسيار متنوعي از مواد گرماسخت (ترموست) هستند كه كاربرد فراواني در محصولات صنعتي مثل  صفحات عايق، تشك ها، يخچال ها و … دارند.

در اين طيف، فوم هاي سخت با سلولهاي بسته، زير مجموعه مهمي هستند و هنگامی كه با عامل پف زاي مناسب با رسانايي حرارتي پايين منبسط شوند.
خواص عايق حرارتي عالي دارند،اين كارايي به دليل تركيب خواص عامل پف زا، اندازه سلول و فرم
ظاهري( مورفولوژي) سلول است.

علي رغم اين نکته  مهم كه كاربرد فوم پلي يورتان سخت عمدتاً به علت  عملكرد عالي آن به عنوان عايق حرارتي است، ويژگي هاي ديگر آن نيز اين ماده را در كاربردهاي مختلف صنعتي وارد
كرده است.

مهمترين مزیت  آن مقاوت مكانيكي بالا، تمايل به چسبندگي بالا و فراورش و توليد و ساخت آسان است كهتركيب هر سه مورد، در يخچال ها و صفحه هاي ساندويچي ديده مي شود .

قابليت تهيه آسان، امكان ساخت در جا را براي فوم، حتي در قالب ها و فرم هايي با اشكال بسيار پيچيده ميسر مي سازد.
به طور كلي رفتار حرارتي فوم پلي يورتان تحت تأثير دو عامل ضريب رسانايي( K ) و ميعان است.

رسانايي حرارتي كلي، كه با λ يا فاكتور K نشان داده مي شود و با مجموع عوامل كنترل كننده انتقال گرما (رسانايي پليمر، رسانايي گاز و تابش) و همچنين با دانسيته فوم و توزيع ماده در روزنه ها تعيين مي شود .

افزايش دانسيته باعث افزايش تعداد روزنه هاي سلول در واحد حجم شده، پس سهم تابش كاهش مي يابد ، همان طور كه فاكتور K كاهش مي يابد.

در دانسيته هاي بالاتر، اين اثر با افزايش مشهودي در رسانايي پليمر خنثي مي شود، كه افزايش فاكتور K را توصيف مي كند.
مقاومت پلي يورتان ها در برابر سايش، ضربه و ترك خوردگي خوب است.

از جمله ويژگي هاي  آنها پخت سريع و كامل در دماي محيط است. خواص مكانيكي فوم ها وابسته به ماده ديواره سلول و هندسهسلول است .

فوم پلي يورتان داراي مقاومت  فشاري مناسبي بوده كه مقاومت آن تابع دانسيته و وزن مخصوص مي باشد.

تحقيقات گسترده اي در زمينه مواد مركب پايه پلي يورتان صورت گرفته است.

نتايج تحقيقات بيانگر اين مطلب است كه به دليل مقاومت حرارتي پايين و نرمي بيش از اندازه پلي يورتان ها براي پاره اي از كاربردها، اضافه كردن افزودني ها به پلي يورتان خالص باعث بهبودي خواص آن مي گردد.
يكي از دغدغه هاي جدي محققين در مورد فوم هاي پلي يورتان، افزايش استحكام و مقاوت فشاري اين فوم ها با استفاده از ذرات تقويت كننده مي باشد.

 

مطالعات انجام گرفته توسط نويسندگان مقاله حاضر، بيانگر عدم توجه محققان گذشته در اين زمينه، به نقش نانو ذرات SiO2 در بهبود خواص مكانيكي فوم پلي يورتان مي باشد.

بدين منظور در تحقيق حاضر با استفاده از نانو ذرات SiO2 ،سعي در افزايش استحكام ديواره هاي فوم پلي يورتان و بهبود خواص حرارتي آن شده است.

مواد و روش تحقيق

مواد اوليه

جهت توليد نانو كامپوزيت متخلخل پلي يورتان تقويت شده با SiO2 ،از پلي اُلو پلي ايزوسيانات به عنوان مواد اوليه توليد فوم استفاده گرديد.

نانو ذرات SiO2 ،توليد شركت Lin Nano با خلوص 9/99 %و اندازهمتوسط nm 30 ،به عنوان عامل تقويت كننده در تحقيقي حاضر استفاده شد.

ارزيابي ميكروسكوپي

با استفاده از ميكروسكوپ SEM مدل Leo1450VP ،شكل و اندازه هاي حفرات فوم و نقش نانو ذرات
SiO2 بر روي پايداري آنها، مورد نقد و بررسي قرار گرفت.

شایان ذكر است كه نمونه ها قبل از ارزيابي باپوشش هادي از طلا، پوشيده شدند.

ارزيابي مكانيكي

جهت تشخيص نقش نانو ذرات SiO2 بر روي استحكام و مقاوت  فشاري فوم، نمونه ها توسط دستگاه كشش يونيورسال Zwick ،مدل Z250 و تحت نرخ كرنش min / mm 2/1 مورد آزمايش قرار گرفتند.

ارزيابي حرارتي

همچنين به منظور مشخص شدن نقش نانو ذرات SiO2 بر روي رفتار حرارتي فوم، نمونه هاي توليدي تحت C 550 و نرخ افزايش دما min /o C 25 ،دماي نهايي o آزمون TGA قرار گرفتند. دماي شروع در اين آزمون  10 C بود.

توسط |۱۳۹۷-۸-۱۵ ۱۰:۳۶:۰۰ +۰۰:۰۰۱۵ام آبان, ۱۳۹۷|مقالات|بدون دیدگاه

دیدگاه خود را بنویسید