پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما

پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

ساخت پوشش ضد آتش برای پلی آمید- ۶ با استفاده از پلیمریزاسیون پلاسما سرد اکریلات فلورینه شده

 چکیده

به منظور بهبود خواص ضد آتش پلی‌آمید ۶ (PA6)، فرآیند پلاسما مایکروویو فشار پایین برای پیوند و پلیمریزاسیون مونومر اکریلات فلورینه شده ۱و۱و۲و۲ تتراهیدرو پرفلورودیسیل اکریلات (AC8) بر روی PA6 بکار گرفته شد. بر این اساس، فرآیندهای پیوند و پلیمریزاسیون بواسطه IRLATR, XPS و SEM مشخص می‌شوند. کارائی ضد آتش پلی آمید- ۶ بعمل آمده‌ با استفاده از تکنیک گرماسنجی‌ مخروطی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نرخ گرمای آزاد شده از پلی آمید پوشش داده شده، در مقایسه با پلی آمید ۶ اصلی، در حدود ۵۰% کاهش یافت.

کلمات کلیدی: پلاسما سرد، اکریلات فلورینه شده،‌ خاصیت ضد آتش،  پلی آمید

پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما

۱- مقدمه

پلیمرها در بسیاری از حوزه‌های صنعتی استفاده می‌شوند. هر چند که ساختار شیمایی آنها به گونه‌ای است که تبدیل آنها به مواد قابل اشتعال را راحت کرده است. به همین دلیل    ضد آتش کردن یک نیاز مهم برای بسیاری از این مواد است. برای حل این مشکل روش‌های گوناگونی را می‌توان مورد استفاده قرار داد، بعنوان مثال با کمک افزودنی‌هایی که می‌توانند خواص مکانیکی مواد، دگرگونی مکانیکی میکرومولکول یا تغییر سطحی آنها را محدود کند. فرآیندهای تغییر  سطحی با استفاده از پوشش‌های آلی خواص سطحی را بدون تغییر در خاصیت حجمی اصلاح می‌کنند. افزایش این پلیمرها در کاربردهای صنعتی موجب افزایش و سرعت بخشیدن به انجام تحقیقات در زمینه‌های فرآیندهای مناسب و دوست‌دار  محیط زیست شده است، نظیر تکنیک‌های پلاسمای سرد که قبلا این نیاز را برآورده ساخته است. این روش به منظور رسوب لایه‌ها بر روی سطوح پلیمر برای کاربردهای بسیاری مورد استفاده قرار گرفته است. بطور مثال، این لایه‌ها می‌توانند خواص ضد آب و حملات رطوبت را را ارتقا دهد و یا باعث بهبود خصیصه کندکنندگی شعله آتش الیاف شود. سایر کاربردها شامل افزایش چسبندگی و سازگاری میان دو پلیمر است. فلورو پلیمرها به دلیل داشتن خواص فیزیکی و شیمایی جالب بیشمار توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. مقاومت حرارتی، شیمایی خوب و پایداریهای فتو شیمیایی این پلیمرها کاربردهای عملی زیادی در تکنولوژی‌های پوشش‌دهی دارد. به دلیل پایین بودن کشش‌های سطحی پایین ویژه، این پلیمرها به مقدار زیاد در منسوجات ضد آب و ضد روغن استفاده می‌شوند. …

پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما

۲- تجربیات

۱-۲٫ مواد آزمایش

ورقه‌های پلی آمید ۶ (۱۰ × ۱۰ × ۰/۳ Cm³ ) از گلوله‌های تولید شده توسط شرکت RadilOn با استفاده از پرس (darragon) در دمای Cº ۲۶۰ تحت فشار ۱۰^۶  پاسکال تهیه شد. منومر (AC8)، فتو آغازگر ۲- هیدروکسی- ۲- متیل پرو پیوفنون (Darocur1173)، عامل اتصال عرضی اتیلن گلیکول دی‌متا کریلات (EGDMA) و حلال ۱ و ۱ و ۲ تری کلروتری فلورواتان (فرئون ۱۱۳) از شرکت AldriCh خریداری شد. کلروفوم و اتر نفتی توسط شرکت SDS تهیه شد. آرگون و اکسیژن از شرکت             Air Liquide  تهیه شد.

۲-۲٫ فرآیند پلاسمای سرد

تنظیم شیوه آزمایش در گزارشات قبلی شرح داده شده است. بده تابش آرگون در محفظه راکتور آلومینیم (۲۷ l) در ۴۵/۲ هرتز با قدرت خارجی پیوسته از محدوده  ۰ تا ۶۰۰ وات تولید شد. محفظه با فشار ۷/۱۰ پاسکال با استفاده از پمپ (E2M28 PEPE, EdWards) گاز آرگون را پمپ نموده و گاز آرگون بداخل محفظه سرازیر شد. زمانیکه فشار ثابت باشد ژنراتور روشن شده و با توجه به یک ارزش توان خاص، که باعث تداوم بده تابش می‌شود، تعدیل می‌گردد.

۳-۲٫ فرآیند پلیمریزاسیون پیوند

در گام اول ورقه‌های پلی آمید با اتانول به مدت ۳ ساعت تمیز شد و به مدت ۵ ساعت در دمای Cº ۷۰ خشک شد. سپس این ورقه‌ها با پلاسمای اکسیژن عمل داده شدند          (نرخ جریان ۰/۵ = ۱/min  P= 100 W, t= 10 min ) و متعاقب آن در درجه حرارت اتاق به مدت سه دقیقه درون ۲۰ میلی‌لیتر محلول اتر نفتی حاوی ۱۰۰ g/l AC8 در حضور به ترتیب۵/۲% و ۵/۳% از وزن Darocure1173 و عامل پیوند عرضی EGDMA غوطه‌ور شدند. در گام بعدی نمونه‌های غوطه‌ور شده با پلاسمای آرگون عمل داده شدند (نرخ جریان ۰/۵ = ۱/min  P= 100 W, t= 10 min دقیقه). در نهایت ورقه‌های بعمل آمده‌ در دمای اتاق با حلال کلروفرم به مدت ۳ ساعت برای زدودن منومر باقیمانده شسته شدند و در گرمای Cº ۶۰ خشک شدند.

۴-۲٫ تکنیک‌های مشخص‌سازی

ساختار شیمیایی سطحی پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ با XPS و با استفاده از سیستم LHS 10 تعیین شد (LeybOld AG). منبع اشعه X در ۱۳ کیلو وات، ۲۰ میلی آمپر با استفاده از تابش MgKα (hν = ۱۲۵۳/۶ eV) تنظیم شد. خلاء در حین آنالیز در محدوده ۱۰^-۸  پاسکال بود.

پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما

۳- بحث و نتایج

۱-۳٫ مشخصات سطح پلی آمید ۶ بعمل آمده‌

۱-۱-۳٫ مطالعه مورفولوژی

فتوگراف‌های SEM ورقه‌های پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ در شکل ۱ نشان داده شده است. سطح پلی آمید ۶ اصلی در شکل ۱a نشان داده شده است. بعد از عملیات پلاسما O₂ ، سطح مطابق با شکل ۱b سخت‌تر می‌شود. این نتیجه را می‌توان به اثر حکاکی  با استفاده از بمباران گونه‌های پلاسمایی بر روی سطح پلیمر نسبت داد. شکل ۱C سطح پلی آمید ۶ پیش بعمل آمده‌ بعد از غوطه‌وری درون محلول اتر نفتی حاوی AC8 را نشان می‌دهد که در نهایت با پلاسمای آرگون عمل داده شد. ما می‌توانیم وجود خوشه‌ها که می‌توانند از اتصال عرضی زنجیره‌های پلیمری بوجود آیند را مشاهده کنیم. پیوند پلیمر AC8 با باقیمانده رسوب بعد از شیوه شستشوی فرئون SOXhelt شکل ۱d، مشاهده می‌شود. تغییر مورفولوژی سطحی پس از شستشو را می‌توان به آرایش و نظم زنجیره‌های پلیمری مربوط دانست.

پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما

۲-۱-۳٫ اسپکتروسکوپی (ATR) IR

همچنین پیوند پلیمر AC8 بر روی پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ بواسطه اسپکتروسکوپی (ATR) IR مطابق با شکل ۲ نشان داده شده است. با مقایسه پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ و نشده می‌توان در مورد نمونه بعمل آمده‌ شسته شده با حلال POly AC8 (همچون فرئون)، ناپدید شدن پیوندهای جذب پلی آمید ۶ و حضور پیوندهای جذب درPA6 و همچنین حضورآنها در   Cm^-11194 و در Cm^-1 1144 که به ترتیب به و  نسبت داده شده‌اند، خصیصه طیف POly AC8 را مشاهده کرد. این نتایج هنوز پیوند POly AC8 را بر روی سطح PA6 با تشکیل پیوندهای کووالانسی تایید می‌کنند.

۳-۱-۳٫ آنالیزهای XPS

طبق جدول (۱) برای پلی آمید ۶ عمل داده نشده، ارزش نسبی ضریب nO/nC ، ۱۸/۰ است و مقدار nN/nC ، ۰۶/۰ است. مقدار آخری کمتر از مقدار مورد انتظار (۱۸/۰) است.

۲-۳٫ گرماسنج مخروطی

ارزیابی پیک‌های بزرگ RHR, VSP, CO و CO₂ و مقادیر THE در جدول ۳ برای پلی آمید ۶ پوشش داده شده معرفی شده است. مقادیر انتشار CO و CO₂ پلی آمید ۶ پوشش داده شده در مقایسه با مواد اصلی کمتر است. این بدین معنی است که فرآیندهای احتراق برای دو ماده متفاوت است. این کاهش نیز با کاهش مقادیر VSP و THE سازگار است. در مورد پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ ما می‌توانیم به زمان کوتاهتر احتراق در مقایسه با پلی آمید اصلی اشاره کنیم. شکل ۳ وزن باقیمانده را برای پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ واصلی در گرماسنج مخروطی نشان می‌دهد. در مورد پلی آمید ۶ بعمل آمده‌ احتراق در مقایسه با پلی آمید ۶ اصلی زودتر شروع می‌شود، هر چند که نرخ احتراق کم شده است.

پوشش ضدآتش پلی آمید ۶ پلاسما

۴- نتیجه گیری

در تحقیق کنونی ما روش جدیدی را برای ضد آتش کردن پلی آمید ۶ با استفاده از فرآیند پلاسمای سرد توسط پیوند و پلیمریزاسیون اکریلات فلوریته شده (AC8) بر روی سطح PA6 معرفی کردیم.  این رسوب نشان دهنده خواص ضد آتش مناسبی با کاهش ۵% از مقدار  پیک نرخ گرمای آزاد شده در مقایسه با پلی آمید ۶ پوشش داده نشده می‌باشد. این امر می‌تواند به دلیل واکنش رادیکال‌های  در فاز گاز با بخش‌های متفاوت پلیمر در حین تجزیه حرارتی باشد که منجر به کاهش  یا رقیق شدگی گازهای قابل سوخت و اشتعال می‌شود.