عنوان الإطروحه |
Mechanical and Thermal Properties of Pozzolana and Oil Shale Ash-Filled Polypropylene Composite
|
تاريخ مناقشة الاطروحه |
2024-07-25 |
اسم الطالب |
ريم ذيب فنخير الفواز
|
المشرف |
رائد محمد ابراهيم بنات |
|
المشرف المشارك |
|
اعضاء لجنة المناقشة |
| رشا خالد محمد ابو فلاحه |
| عماد محمد خير رشيد حمادنه |
|
الكلية |
كلية العلوم |
القسم |
الكيمياء |
الملخص بالعربية |
تم دراسة تأثير إضافة رماد الصخر الزيتي البوزولانا على الخواص الميكانيكية, الحرارية و على إمتصاص الماء لبوليمير البولي بروبلين مع وبدون استخدام عامل إقتران. تركز هذه الدراسة على مركبات البوليمر المملوءة برماد الصخر الزيتي البوزولانا. في العمل الحالي تم تحضير عينات الإختبار بنسب مختلفة من المخاليط التي تحتوي على بوليمير البولي بروبلين ورماد الصخر الزيتي البوزولانا وعامل الاقتران. تم قياس الخصائص الميكانيكية والحرارية وامتصاص الماء لمركبات مصفوفة بوليمير البولي بروبلين بعد إنتاج العينات باستخدام جهاز البثق (الأكسترودر) وجهاز التشكيل بالضغط وجهاز اختبار قوة الشد وقوة الانحناء (WDW-5) و جهاز اختبار قوة التأثير (FI-68 ) وكذلك تم فحص العينات أيضًا باستخدام القياس المسعر التفاضلي ((DSC، والتحليل الحراري الوزني ((TGA.
في هذه الدراسة، التي تركز على مركبات البوليمر المكونة من رماد الصخر الزيتي البوزولانا، تم استخدام مخاليط مختلفة من PP ، OSA ، POZ، وعامل اقتران لعمل عينات الاختبار. تم استخدام هذه المخاليط في نسب الوزن التالية: 0%, 50% OSA, 50% POZ, 40% OSA+10%POZ, 30% OSA+20%POZ, and 20% OSA+30% POZ, 10%OSA+40%POZ ، كلاهما في غياب ووجود عامل الاقتران.
تضمنت هذه الدراسة ما يلي: زادت قوة التأثيرالميكانيكي لمصفوفة البوليمر PP بشكل ملحوظ بعد إضافة مادتين الحشو (رماد الصخر الزيتي و البوزولانا)، لتصل إلى 432 جول لكل متر مقابل115 جول لكل متر لـ PP النقي.
عندما تم إضافة عامل الاقتران على مركبات OSA&POZ/PP، وجد أن قوة التأثيرالميكانيكي قد زادت بشكل كبير. تم فحص إجهاد الشد، إجهاد الشد عند التمزق، استطالة الشد، الاستطالة عند الكسر بشكل متكرر في مركبات OSA & POZ/PP مع وبدون عامل اقتران. عندما تمت إضافة OSA و POZ لأول مرة إلى PP النقي، تم تقليل هذه الخصائص باستمرار، مما أدى إلى نقص في معامل الشد ، كان لتطبيق عامل الاقتران تأثير ضئيل.
ومع ذلك، كان سلوك امتصاص الماء مختلفًا، تم تحسين قدرة مصفوفة البوليمر PP على امتصاص الماء من خلال الإضافة الأولية لـمادتين الحشو (رماد الصخر الزيتي البوزولانا)، وتم تحسينها بشكل أكبر بواسطة عامل الاقتران.
عندما تمت إضافة رماد الصخر الزيتي البوزولانا إلى مصفوفة PP ، لم يكن هناك تأثير واضح على درجة حرارة الانصهار (Tm) ، ولم يكن لعامل الاقتران أي تأثير أيضًا. من ناحية أخرى، لوحظ انخفاض كبير في المحتوى الحراري للذوبان (Hm?( ، ودرجة التبلور ((Xc مع إضافة الحشوات الهجينة ( رماد الصخر الزيتي البوزولانا) بنسبة 50%وبالنظر إلى أنه يمكن اعتبار مركبات (OSA & POZ/PP) على أنها غير مستقرة حرارياً ، فإن إضافتها إلى مصفوفة بوليمر PP رفعت درجة حرارة التحلل في حال وجود عامل الاقتران وغيابه.
إضافة عامل اقتران ليس له تأثير واضح على القيم الحرارية السابقة. وفقًا لنتائج هذه التجارب، يعتبر الرماد الصخر الزيتي البوزولانا من مواد الحشو الجيدة لإدخالها في مصفوفة بوليمر البولي بروبلين نظرا لامتلاكها خصائص ميكانيكية ومورفولوجية جيدة
|
الملخص بالانجليزي |
Investigations were done on how adding oil shale ash and pozzolana affected polypropylene's (PP) mechanical, morphological, thermal, and water absorption properties both with and without a coupling agent. In this study, which focuses on polymer composite made from pozzolana and oil shale ash, various mass percent mixtures of PP, OSA, POZ, and coupling agent were used to make the test samples from composite formulations.
These mixtures were used in the following weight ratios: 0%, 50% OSA, 50% POZ, 40% OSA+10%POZ, 30% OSA+20%POZ, and 20% OSA+30% POZ, 10%OSA+40%POZ both in the absence and presence of the coupling agent. Parallel co-rotating twin screw extruder was used to process samples of composite material. A computer-controlled electric universal testing machine (WDW-5) and a digital Izod impact tester were used to assess the mechanical properties. Thermal and water absorption characteristics of the composite polymer samples were also investigated by using differential calorimetry (DSC) and Thermogravimetric analysis (TGA).
The impact strength of the PP polymer matrix increased significantly after the addition of two fillers (OSA & POZ), reaching 432 J/m as opposed to 115 J/m for pure PP. When the coupling agent was applied to the OSA & POZ/PP composite, it was found that their impact strength had significantly increased.
Tensile stress at yield, tensile stress at rupture, tensile strain at yield, and tensile strain at break have all been repeatedly examined in OSA & POZ/PP composites in presence and absence of coupling agent. When OSA & POZ was first added to pure PP, these characteristics were continuously decreased, which reduce Young's modulus, the application of the coupling agent had little impact.
The behavior of the water absorption, however, was different. The PP polymer matrix's ability to absorb water was improved by the initial addition of OSA&POZ, and it was further improved by the coupling agent.
When OSA & POZ were added to the PP matrix, there was no discernible impact on the melting temperature (Tm), and the coupling agent had no effect either. On the other hand, a considerable decrease in the melting enthalpy (?Hm), and degree of crystallization (Xc) was seen with the addition of hybrid fillers (OSA & POZ) by 50%. Given that the (OSA & POZ / PP) composites can be thought of as thermally stable, adding them to the PP polymer matrix raised the decomposition temperature in both the presence and absence of the coupling agent.
The addition of a coupling agent has no discernible impact on the prior thermal values. According to the findings of these experiments, OSA and POZZ are suitable cementing materials for PP since they have good mechanical and morphological properties |
رقم ISN |
9534 |
|
للحصول على الرسالة كملف يرجى تزويد المكتبة برقم ISN
|
|