عنوان مقاله :
بررسي تجربي اثر زنجيرافزاي پنتان‌دي‌ال بر خواص مكانيكي اسفنج‌هاي پلي‌يورتان برپايه MDI
عنوان به زبان ديگر :
Experimental Study on the Effect of Pentanediol as a Chain Extender on the Mechanical Properties of MDI Polyurethane Foams
پديد آورندگان :
ناطقي بروجني، ايمان دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران , لياقت، غلامحسين دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران , احمدي، حامد دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران
كليدواژه :
اسفنج پلي‌يورتان , خواص مكانيكي , شبه‌ايستا , پنتان‌دي‌ال , زنجيرافزا
چكيده فارسي :
فرضيه: مواد و سازه‌هاي جاذب انرژي در حفاظت از جان انسان‌ها كاربردهاي زيادي دارند، از اين‌رو، علاقه‌مندي به كشف مواد جديد كاربردي در اين زمينه افزايش يافته است. اسفنج‌هاي پلي‌يورتان در انواع جاذب‌هاي انرژي استفاده مي‌شوند. در اين مطالعه، خواص مكانيكي اسفنج پلي‌يورتان بر پايه متيلن دي‌فنيل دي‌ايزوسيانات (MDI) تقويت‌شده با زنجيرافزاي پنتان‌دي‌ال بررسي شده است.
روش‌ها: اسفنج‌ها با روش اختلاط مستقيم واكنش‌دهنده‌ها تهيه شده و براي بررسي خواص فشاري و كششي، نمونه‌هاي استاندارد تهيه شدند. نمونه‌ها با افزودن دو مقدار 5 و %10 پنتان دي‌ال به تركيب ثابت پلي‌يورتان ساخته شدند. سپس، آزمون‌هاي فشار و كشش شبه‌ايستا انجام و نتايج گزارش شده است. ريزساختار اسفنج با ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM) بررسي شد.
يافته‌ها: مقايسه نتايج نشان داد، با وجود تقويت استحكام فشاري اسفنج‌هاي پلي‌يورتان با افزودن برخي از ساير زنجيرافزاها، خواص فشاري اسفنج‌هاي پلي‌يورتان بررسي‌شده در پژوهش پيش رو، شامل استحكام و انرژي جذب‌شده با افزدوني پنتان‌دي‌ال تغيير محسوسي نكرد. اما مدول كشساني و مدول ناحيه نيرو ثابت (ناحيه مسطح) آن به‌شدت افزايش يافت. انرژي ويژه جذب‌شده اسفنج نيز با افزودن 5 و %10پنتان‌دي‌ال به‌ترتيب 11.7 و %12.6افزايش يافت. نتايج آزمون‌هاي كشش نيز حساسيت شديدي نسبت به افزودن پنتان‌دي‌ال نشان داد. به‌طوري كه با افزودن %10 پنتان‌دي‌ال، استحكام، كرنش شكست و چقرمگي اسفنج به ترتيب 37.9، 57.1 و %137.5 زياد شد. مدول كشساني كششي نمونه‌ها نيز با افزودن %10 پنتان‌دي‌ال، %6.9 افزايش يافت. همچنين نتايج نشان داد، ماده با افزودن 5،1-پنتان‌دي‌ال سلول‌هاي كوچك‌تر و ساختار يكنواخت‌تري نشان داد.
چكيده لاتين :
Hypothesis: Energy-absorbing materials and structures have many uses, especially in protecting human lives. As a result, interest in discovering the applied new materials have increased. Polyurethane foams are used in a variety of energy absorbers. In this study, the mechanical properties of a pentanediol-reinforced methylene diphenyl diiscocyanate (MDI) polyurethane foam have been investigated.
Methods: Foams were prepared by direct mixing of the reactants. Standard samples have been developed to study the compressive and tensile properties. The specimens were made by adding 5 and 10% pentanediol to a same polyurethane compound. Quasi-static strength and compression tests have been performed and the results have been reported. The microstructure of the foam has been investigated using scanning electron microscopy (SEM).
Findings: Comparison of the results showed that, despite the strengthening of the compressive strength of the polyurethane foams by adding some other chain-extenders, the compressive properties of polyurethane foams, including the strength and absorbed energy with the pentanediol as an additive, are not significantly altered, but the elastic modulus and plateau modulus increased significantly. The specific absorbed energy of foam is also increased by adding 5 and 10 percent pentanediol to 11.7% and 12.6%, respectively. The results of tensile tests also showed a high sensitivity to the addition of pentanediol. With addition of 10% pentanediol, strength, fracture strain and foam toughness increased by 37.9%, 57.1% and 137.5%, respectively. The elastic modulus of the tensile samples was also increased by 6.9% in adding 10% pentanediol. Also, the results showed that the substance exhibited smaller cells and a more uniform structure by adding 1,5-pentane diol.
عنوان نشريه :
علوم و تكنولوژي پليمر
