ساخت عایق های مقاوم در برابر پیرشدگی

توضیحات

ساخت عایق های مقاوم در برابر پیرشدگی
لاستيك‎هاي سيليكون از جمله پليمرهايي هستند كه بطور وسيعي در كاربردهاي الكتريكي استفاده مي‎شوند. اما مسئله‎ا‎ي كه در كار با اين لاستيك وجود دارد، قيمت بالاي آن مي‎باشد. از طرف ديگر لاستيك EPDM نيز، الاستومري است كه مصارف الكتريكي (معمولاً ولتاژ پايين) بسياري دارد. اما در مقايسه با لاستيك سيليكون از مقاومت كمتري در برابر شرايط جوي و دماهاي بالا برخوردار است، در عوض بعضي خواص آن نظير مقاومت حجمي و مقاومت در برابر هوازدگي هيدروترمال آن بهتر از سيليكون مي‎باشد، ضمن آنكه قيمت آن نيز در حدود يك پنجم لاستيك سيليكون است. در اين پروژه سعي شده است با تهيه آلياژ مناسبي از سيليكون و EPDM، علاوه بر دستيابي به خواص الكتريكي، پيرشدگي و خواص سطحي و مكانيكي لازم براي تهيه مواد عايق مناسب در صنايع انتقال و توزيع نيرو، هزينه تمام شده ماده اوليه مصرفي كه در حال حاضر غالباً از لاستيك سيليكون استفاده مي‎شود نيز كاهش يابد. محصول بدست آمده از اختلاط اين دو لاستيك، يك آلياژ دوفازي است كه خواصي مابين خواص هر يك از الاستومرها ارائه مي‎كند. با افزايش ميزان EPDM در مخلوط مقاومت حرارتي و پيرشدگي آلياژ كاهش مي‎يابد بگونه‎ا‎ي كه در درصدهاي بالاي %50 EPDM نمونه‎ها بر اثر اكسايش، تخريب مي‎شوند. اما در نمونه‎هاي حاوي زير %50 وزني EPDM، علاوه بر بدست آوردن خواص مطلوب، هزينه تمام شده ماده اوليه نيز به ميزان %26 كاهش مي‎يابد. در ادامه پروژه، سعي گرديد با افزايش فيلرهاي هيدروكسيد آلومينيوم و سيليكا و نيز آنتي اكسيدانت و تهيه فرمولاسيون مناسب براي نمونه حاوي %50 EPDM به خواص پيرشدگي و ساير خواص مورد نظر برسيم و معضل تخريب اين نمونه بر اثر پيرشدگي را برطرف كنيم.
فهرست :
مقدمه
فصل اول تئوري و مروري بر منابع مطالعاتي
مخلوط‎هاي پليمري
سازگاري مخلوط‎هاي پليمري
روش‎هاي پيش‎بيني سازگاري مخلوط پليمري
رئولوژي مخلوط‎هاي پليمري
حالت‎هاي پراكنش
مورفولوژي مخلوط‎هاي پليمري ( الاستومري )
عوامل موثر بر روي مورفولوژي مخلوط‎هاي پليمري امتزاج‎ناپذير در فرآيند اختلاط مذاب
تئوري تغيير فرم قطره و شكست آن
اثر پارامترهاي مواد بر روي مورفولوژي
نسبت ويسكوزيته
تركيب درصد ( Composition )
الاستيسيته
تنش برشي
اصلاح بين سطحي
اثر روش فرآيند بر روي مورفولوژي
مخلوط‎كن داخلي
پخت مخلوط‎هاي لاستيكي
پخت ديناميكي
الاستومرهاي اتيلنپروپيلن ( EPDM , EPM )
خواص عمومي پليمر
غير اشباعيت و مونومر سوم
طبقه‎بندي انواع الاستومر EPR
ولكانيزاسيون EPDM و مواد افزودني ( سيستم پخت )
خواص الاستومرهاي اتيلنپروپيلن ولكانيزه شده
الاستومر سيليكون
آميزه‎هاي قابل پخت در درجه حرارت زياد ( HTV )
عوامل ولكانيزاسيون و مكانيسم پخت
خواص الاستومرهاي سيليكوني
فيلرهاي مصرفي
فيلرهاي سيليكا
دوده سيليسي
سيليكا رسوبي
عوامل اتصال‎دهنده سيلاني
تري هيدرات آلومينيوم
خواص الكتريكي پليمرها
ثابت دي‎الكتريك پليمرها
پلاريزاسيون بين مرزي (Interfacial polarization)
ضريب تلفات دي الكتريك پليمرها
شكست دي الكتريك در پليمرها (مقاومت دي الكتريك)
مكانيسم‎هاي اصلي شكست دي الكتريك
تخليه سطحي
Tracking
تخريب پليمرها
تخريب دمايي و تخريب اكسيداسيوني
واكنش‎هاي اكسيداسيون
تخريب نوري
فصل دوم مواد و روشهاي آزمايشگاهي
مواد اوليه
تجهيزات لازم براي تهيه آلياژ EPDM/PDMS
دستگاه Haake plasticorder
غلطك آزمايشگاهي
پرس آزمايشگاهي
آون
روش ساخت نمونه‎ها و تهيه آلياژ EPDM/PDMS
روش اختلاط
ولكانيزاسيون و تهيه نمونه‎هاي آزمايش
تعيين شرايط پخت و ميزان عامل پخت
تهيه آلياژ EPDM/PDMS فيلردار
شرح آزمونها
بررسي خواص فيزيكي _ مكانيكي
اندازه‎گيري زاويه تماس آب ( Contact Angle )
بررسي خواص الكتريكي
بررسي ساختار مورفولوژي
آزمون تورم
بررسي خواص پيرشدگي
بررسي خواص رئولوژيكي
اندازه‎گيري گرانروي ظاهري
فصل سوم نتايج و بحث
اختلاط
رفتار پخت
نتايج آناليز گرمايي مكانيكي ديناميكي و DSC
زاويه تماس قطره آب
نتايج آزمون رئومتر كاپيلاري (خواص رئولوژيكي)
نتايج آزمونهاي الكتريكي
نتايج آزمون تورم
سختي سنجي
طيف FTIRATR
نتايج آزمون كشش
اثر افزايش فيلر
تصاوير SEM
نتايج آزمون پيرشدگي در دماي بالا
خواص الكتريكي
آزمون زاويه تماس آب
نتايج آزمون ATRFTIR
اثر افزايش فيلر
آزمون كشش
تصاوير SEM
آزمون پيرشدگي در محفظه UV
تعيين مواد واسطه بهينه براي اتصال اجزاي مختلف مقره
پرايمر
چسب ميان غلاف و چتركها
چسب بكار رفته ميان يراق آلات و هسته كامپوزيتي
آب بند
اندازه گيري مقاومت پارگي
تعيين مشخصات الكتريكي مقره كامل تهيه شده از آلياژ EPDM/PDMS
فصل چهارم نتيجه گيري و پيشنهادات
نتيجه‎گيري
پيشنهادات
مراجع