لایه های بیوکامپوزیت کیتوزان عملکردی تقویت شده با نانوفیبریل سلولزی

Cellulose nanofibril reinforced functional chitosan biocomposite films

چکیده
1- مقدمه
2- روشهای تهیه پراکنه و تعیین مشخصات
3- نتایج و بحث
4- نتیجه گیری
منابع

چکیده

کیتوسان بعلت خواصی مثل زیست تخریب پذیری، سازگاری با محیط زیست و تجدپذیری، اخیراً به شدت مورد توجه محققان قرار گرفته است. ولی ویژگیهای مکانیکی ضعیف فیلمهای کیتوسان، کاربرد آنها را در مقیاس وسیع محدود ساخته است. در این کار، یک استراتژی آمیزشTEMPO ، بین CNF اکسید شده (TOCN) و کیتوسان برای ساخت فیلمهای نانوکامپوزیت به منظور اصلاح مشخصات بیومکانیکی و حفظ زیست سازگاری آنها توسعه یافته است و فیلمهای نانوکامپوزیت TOCN/ کیتوسان، تراگسیل نوری عالی (> 85%) و استحکام کششی بسیار بالای 235 MPa نشان داده اند. سازگاری خوب زنجیره های TOCN و کیتوسان، پراکنش خوب تجمعات کیتوسان و وجود دامنه های بلورین محکمTOCN ، دلایل اصلی بهبود مقاومت مکانیکی فیلمهای کامپوزیت هستند. این فیلمها مشخصات زیست تطبیق پذیری خوبی بر مبنای نتایج ارزیابی فعالیت سلولی نشان داده اند؛ همچنین این فیلمها به مدت بیش از 6 ماه میتوانند بدون هیچگونه تجزیه قابل توجهی در بافر PBS پایدار بمانند. فیلمهای نانوکامپوزیت TOCN/ کیتوسان با این ویژگیهای عالی در پزشکی کاربرد چشمگیری پیدا کرده اند.

2- روشهای تهیه پراکنه و تعیین مشخصات
2-1- تهیه CNF اکسیدشده به روش اکسایش TEMPO
روش مشروح ساخت نانوفیبریلهای سلولز (CNF) در مطالعات پیشین توصیف شده است [31, 32]. بطور مختصر باید گفت که روش اکسیداسیون TEMPO اولین بار برای اکسید کردن خمیر کاغذ (Nordic AB) بکار رفت و سپس NaClO_2 در یک بافر استات برای اکسیداسیون بیشتر خمیر کاغذ جهت حذف لیگنین باقیمانده احتمالی استفاده شد. سرانجام فیبرهای خمیر کاغذ اکسیدشده از یک همگن ساز پُرفشار عبور داده شدند تا نانوفیبریلهای اکسید شده با TEMPO (TOCN) را بسازند. TOCN حاوی محتوای کربوکسیلاتی حدود 1 mmol/g و بار منفی با پتانسیل-ζ برابر با -71mV است. غلظت TOCN حدود 0.8 w% است.

2-2- تهیه پراکنه کیتوسان
در این کار، کیتوسان بسیار خالص (110kDa و حدود 75% استیل زدایی شده) از فروشگاه سیگماآلدریچ (سوئد) خریداری شد. یک محلول کیتوسان (1 wt%) از طریق انحلال پودر کیتوسان (10 g) با استیک اسید (2 wt% در آب دیونیزه) تهیه شد تا 1000ml محلول با PH نهایی 4 بدست آید. سپس این محلول برای حذف ذرات نامحلول، از یک صافی عبور داده شد.

2-3- تهیه فیلمهای کامپوزیت
پراکنه های کیتوسان بصورت قطره قطره به پراکنه TOCN با برش بوسیله یک دستگاه Ultra-Turrax با سرعتی حدود 10000 rpm اضافه شدند. توجه کنید که سرعتهای برش دیگری نیز بکار میروند اما زمان برش-اختلاط ممکن است متفاوت باشد. غلظت هم-پراکنه TOCN/ کیتوسان حدود 0.1 wt% بدست آمد. فرایند برش-اختلاط به مدت 5-2 دقیقه حفظ شد تا زمانیکه هیچ TOCN انباشته ای در هم-پراکنه مشاهده نگردید. سپس هم-پراکنه پس از خشک کردن سریع، با کمک دستگاه Rapid-Kothen در خلاء فیلتر شد. کیک مرطوب به شکل ساندویچ درون روکشهای فلزی بافته قرار گرفت تا گرما بصورت سریع و یکنواخت منتقل گردد. کاربرد این روش در آزمایشگاه آسان است ولی احتمالاً در مقیاس صنعتی، پیچیده خواهد بود. یک ایده نوآورانه باید توسعه یابد تا بتوان مستقیماً از یک میکسر داخلی [33, 34] یا یک اکسترودر دومارپیچی [35, 36] استفاده کرد. علامتگذاری نمونه های فیلم نانوکامپوزیت TOCN/ کیتوسان بصورت مخفف بر مبنای درصد این دو مولفه بیان میشود: مثل T20C80 (20wt% از TOCN مخلوط شده با 80 wt% از کیتوسان)، T40C60 (40 wt% از TOCN مخلوط شده با 60 wt% از کیتوسان).

نظارت EPR بر پلیمریزاسیون آنیلین: سینتیک و مکانیسم واکنش

EPR monitoring of aniline polymerization: Kinetics and reaction mechanism

چکیده
1 مقدمه
2 تجربی
1-2 مواد و روش ها
2-2 مطالعه سینتیک پلیمریزاسیون آنیلین
3 نتایج و بحث
1-3 ملاحظات نظری سینتیک واکنش و مکانیزم پلیمریزاسیون اکسایشی مشتقات آنیلین
2-3 انتگرال گیری از معادله سینتیک بدست آمده برای پلیمریزاسیون اکسایشی مشتقات آنیلین
3-3 طیف های EPR پلی آنیلین و بررسی سینتیک پلیمریزاسیون آنیلین
4-3 تغییر مرتبه غلظت آنیلین
5-3 تاثیر دما روی سرعت پلیمریزاسیون آنیلین
4 نتیجه گیری
منابع

چکیده

در این مقاله امکان استفاده از اسپکتروسکوپی EPR برای نظارت بر غلظت پلی آنیلین و کنترل سینتیک واکنش پلیمریزاسیون آنیلین بررسی می شود. اندازه گیری پارامترهای سینتیکی در دماهای مختلف و غلظت های اولیه متفاوت مواد شیمیایی انجام می شد. در تمامی موارد واکنش خودکاتالیزوری مشاهده شد. مشخص شد که درجه اکسیداسیون کاتالیستی پلی آنیلین از مرتبه 1 به مرتبه 2 تغییر می کند و در نتیجه باعث کاهش غلظت مونومر می شود. یک رویکرد جدید برای محاسبه معادله سرعت پلیمریزاسیون اکسایشی آنیلین و مشتقات آن با در نظر گرفتن جذب فیزیکی و شیمیایی مونومرها پیشنهاد می شود و مکانیزم این واکنش نیز بررسی می شود.

1مقدمه

ترکیبی از رسانایی الکتریکی عالی [1]، پایداری شیمیایی و حرارتی بالا [2-4] باعث شده تا سنتز، خواص [5,6]، کاربرد پلی آنیلین و مشتقات آن [7-9] بطور گسترده مطالعه شود. درک مکانیزم سینتیک پلیمریزاسیون یکی از مهم ترین نکات برای یافتن رابطه بین خواص ماکرومولکول ها و شرایط سنتز آنها است. اگرچه مکانیزم سنتز بسیاری از پلیمرها بررسی شده است ولی ماهیت رشد زنجیر مولکولی در پلیمریزاسیون اکسایشی توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است [10]. اخیرا ماهیت هسته های فعال پلیمریزاسیون اکسایشی آمین های آروماتیک بررسی شده است و ته نشینی رادیکال ها [11]، کاتیون ها [12-14] و کاتیون های رادیکالی [15-17] بعنوان گزینه های جایگزین درنظر گرفته شده اند. فعالیت زیاد مونومرها با ترکیبات اهدا کننده الکترون در پلیمریزاسیون اکسایشی مشتقات آنیلین نشان دهنده تشکیل ذرات با بار مثبت بعنوان ترکیبات واسطه است [18,19]. داده های سینتیک [15-18]، نبود اتصال عرضی در زنجیر مولکولی [20] و ناکارآمدی برخی دام های کاتیونی در برهم کنش ترکیبات واسطه [21] پیشنهاد می دهد که کاتیون های رادیکال آزاد در واقع هسته های فعال پلیمریزاسیون اکسایشی مشتقات آنیلین هستند.

Abstract

The possibility of using EPR spectroscopy to monitor the current concentration of polyaniline and control the kinetics of aniline polymerization is shown. Kinetic measurements were carried out for various temperatures, initial concentrations of reagents. Autocatalysis was detected in all cases. It was shown that the order of polyaniline-catalyzed oxidation of aniline changes from the first to the second as a result of a decrease in the monomer concentration. A new approach to deriving an equation for the rate of oxidative polymerization of aniline and its derivatives is proposed taking into account the physical adsorption and chemisorption of the monomer, and the reaction mechanism is considered.

1 Introduction

The combination of significant electrical conductivity [1], high chemical and thermal stability [2–4] provided an increased interest in the study of synthesis, properties [5,6], directions of application of polyaniline and its derivatives [7–9]. The establishment of the mechanism and kinetics of polymerization is traditionally one of the important points in the search for relationships between the properties of macromolecules and the conditions of their synthesis. Although the mechanism of many classes of polymer synthesis reactions has been established, the nature of chain growth in oxidative polymerization is the subject of numerous discussions in literature [10]. Until recently even the nature of the active centers of the oxidative polymerization of aromatic amines was discussed, and the participation of radicals [11], cations [12–14], and radical cations [15–17] was considered as alternative options. The increased activity of monomers with electron-donor substituents in the oxidative polymerization of aniline derivatives indicates the formation of positively charged particles as intermediates [18,19]. Kinetic data [15–18], the absence of chain cross-linking [20] and the inefficiency of typical cationic “traps” in the interception of intermediates [21] suggest that radical cations are active centers of oxidative polymerization of aniline derivatives.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نظارت EPR بر پلیمریزاسیون آنیلین: سینتیک و مکانیسم واکنش

EPR monitoring of aniline polymerization: Kinetics and reaction mechanism

پلیمریزاسیون حلقه باز شیمیایی بصورت آلی کاتالیز شده

Organocatalyzed chemoselective ring-opening polymerizations

نتایج و بحث

نتیجه گیری

روش ها

روش جدید سنتز عاری از فلز و بدون گروه پشتیبان برای تهیه پلی استرهای تیول عامل دار شده ی دو سر عامل-دار با استفاده از کاتالیست آلی، توسعه داده شد. دامنه ای از اسیدهای برونستد ، شامل تری فلورو متان سولفونیک اسید (1)، HCl.Et2O (2)، دی فنیل فسفات (3)، γ-رزوسیلیک اسید (4) و متان سولفونیک اسید (5)؛ برای گسترش و ترویج پلیمریزاسیون حلقه باز در έ-کاپرولاکتون همراه با 6-مرکاپتو-1-هگزانول محافظت نشده به عنوان آغازگر چند کاره، ارزیابی می شوند. در میان آنها، دی فنیل فسفات (3) شیمی گزینی و کارآیی بسیار خوبی را نشان می دهد، که سنتز ساده ی پلی اتیلن تیول (έ-کاپرولاکتون) با مقادیر کم تیول، تبدیل کامل مونومر، وزن مولکولی کنترل شده و چند توزیعی باریک، را امکان پذیر می کند. مطالعه سنتیکی، طبیعت زنده و کنترل شده پلیمریزاسیون های شیمی گزین به صورت آلی کاتالیز شده را تأیید می کند. محاسبه تئوری عملکردی چگالی نشان می دهد که شیمی گزینی دی فنیل فسفات (3) به فعال سازی دوتایی قوی تر مونومر و آغازگر / انتهای زنجیره و همچنین انرژی کمتر در مسیر هیدروکسیل نسبت به تیول؛ نسبت داده می شود. علاوه بر این، دسته ای از پلی اتیلن تیول دو سر عامل دار (δ-والرولاکتون) و کوپلیمرهای دسته ای به طور کارآمدی تحت شرایط ملایم، تولید شدند.

کاتالیست آلی به طور عمیق بررسی شده و به طور گسترده ای در تحولات شیمیایی به کار برده شده است. همکاری های عالی بی شماری در این حوزه تحقیقاتی در حال شکوفا، گزارش شده است. در شیمی پلیمر، کاتالیست آلی در پلیمرهای با دقت تعریف شده فرصت های قابل توجهی را ارائه می دهد. خوصیات استفاده از مولکول های آلی کوچک به عنوان کاتالیزور یا آغازگر در پلیمریزاسیون حلقه باز (ROP) مونومرهای چرخه ای توسط بسیاری از گروه ها مورد بررسی قرار گرفت. دسته هایی از کاتالیست های آلی به طور مداوم بر اساس مکانیسم های پلیمریزاسیون کلی برای فعال سازی مونومر الکترون دوست ، فعال سازی مونومر هسته دوست ، فعال سازی انتهای زنجیره آغازگر و فعال سازی دوتایی مونومر و آغازگر / انتهای زنجیره، توسعه یافته اند. علیرغم پیشرفت چشمگیر و برجسته، تنگناها همچنان در ROP به صورت آلی کاتالیز شده از قبیل شیمی گزینی، فضا گزینی و کاتالیز قابل تغییر، باقی مانده اند.

مشخصه یابی ها. طیف NMR در یک بروکر (MHz 400) در CDCl3 همراه با تترا متیل سیلان (TMS) به عنوان مرجع داخلی ثبت شد. کروماتوگرافی اندازه طردی (SEC) در سیستم وایات مجهز به پمپ SSI 1500 و یک واترز استیراگل HR 2.5 μm، ستون 300 mm × 7.8 mm با استفاده از THF (0.7 mLmin-1) به عنوان شوینده در دمای اتاق، انجام شد. زمینه مربوط به زمان یونیزاسیون واجذبی لیزر در طیف های جرمی (MALDI TOF MS) در طیف سنجی جرمی بروکر در kV 25 ثبت شد. پلیمر و زمینه ی 5-دی هیدروکسی بنزوئیک اسید (DHB) در CH2Cl2 حل شد. تمام طیف های جرمی با استفاده از 500 عکس لیزری جداگانه جمع آوری شدند. میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) در JEM-200cx که در ولتاژ 200 کیلو ولت کار می کند، انجام شد. نمونه با فرو بردن شبکه مس TEM به یک پراکنش رقیق نانوذرات نقره در کلروفرم تهیه شده و حلال در دمای اتاق تبخیر شد.

A novel metal-free and protecting-group-free synthesis method to prepare telechelic thiolfunctionalized polyesters is developed by employing organocatalysis. A scope of Brønsted acids, including trifuoromethanesulfonic acid (1), HCl.Et2O (2), diphenyl phosphate (3), γ-resorcylic acid (4) and methanesulfonic acid (5), are evaluated to promote ring-opening polymerization of ε-caprolactone with unprotected 6-mercapto-1-hexanol as the multifunctional initiator. Among them, diphenyl phosphate (3) exhibits great chemoselectivity and efciency, which allows for simply synthesis of thiol-terminated poly(ε-caprolactone) with near-quantitative thiol fdelity, full monomer conversion, controlled molecular weight and narrow polydispersity. Kinetic study confrms living/controlled nature of the organocatalyzed chemoselective polymerizations. Density functional theory calculation illustrates that the chemoselectivity of diphenyl phosphate (3) is attributed to the stronger bifunctional activation of monomer and initiator/chain-end as well as the lower energy in hydroxyl pathway than thiol one. Moreover, series of tailor-made telechelic thiol-terminated poly(δ-valerolactone) and block copolymers are efciently generated under mild conditions.

Organocatalysis has been deeply investigated and widely applied in the chemical transformations1 . Numerous excellent contributions were reported in this blooming research area2–8 . In polymer chemistry, organocatalysis provided remarkable opportunities in precision well-defned polymers9–11. Te features of the use of small organic molecules as the catalyst or initiator in ring-opening polymerization (ROP) of cyclic monomers were explored by many groups12–16. Te classes of organocatalysts have been continuously developed based on the general polymerization mechanisms of electrophilic monomer activation, nucleophilic monomer activation, initiator or chain-end activation and bifunctional activation of monomer and initiator/chain end17,18. Despite tremendous progress was made, bottlenecks still remained in organocatalyzed ROP, such as chemoselectivity, stereoselectivity and switchable catalysis18,19.

NMR spectra were recorded on a Bruker (400MHz) in CDCl3 with tetramethylsilane (TMS) as the internal reference. Size exclusion chromatography (SEC) was performed on Wyatt system equipped with a SSI 1500 pump and a Waters Styragel HR 2.5 μm, 300 mm ×7.8 mm column by using THF (0.7 mLmin−1 ) as eluent at room temperature. Matrix assisted laser desorption ionization time of fight mass spectra (MALDI TOF MS) were recorded at 25 kV on the Bruker mass spectrometer (ultraextreme). Te polymer and the matrix 2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB) were dissolved in CH2Cl2. 1 μl of the sample solution was piped onto the thin NaI crystal layer and dried in air. All mass spectra were collected by employing 500 individual laser shots. Transmission electronic microscopy (TEM) was conducted on a JEM-200cx operating at 200 kV. Te sample was prepared by dipping the TEM copper grid to a dilute dispersion of silver nanoparticles in chloroform and solvent was evaporated at room temperature.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پلیمریزاسیون حلقه باز شیمیایی بصورت آلی کاتالیز شده

Organocatalyzed chemoselective ring-opening polymerizations

تخریب خواص مکانیکی و ترمو مکانیکی کامپوزیت های پلیمری پر از فیبر طبیعی به دلیل بازیافت

Degradation in the mechanical and thermo-mechanical properties of natural fiber filled polymer composites due to recycling

چکیده

1. مقدمه

2. تجربی

2.1 مواد

2.2 روش ها

3. نتایج و بحث

3.1 اثر بازفرآوری بر طول فیبر

3.2 اثر بازفرآوری بر وزن مولکولی پلیمر

3.3. اثر بازفرآوری بر خواص استحکام

3.4. اثر بازفرآوری بر خصوصیات سختی

3.5 اثر بازفرآوری بر خواص کرنشی

3.6. تجزیه و تحلیل FTIR

3.7 اثر بازفرآوری بر روی بلورینگی و پایداری حرارتی

4. نتیجه گیری

چکیده

برای مدیریت زباله های پلاستیکی، بازیافت به‌عنوان روش زيست محيطی و غيرمخرب شناخته می‌شود. هدف از این تحقیق بررسی قابلیت بازیافت کامپوزیت‌های پلی اتیلن با چگالی بالا پر شده از پودر چوب بلوط (WF) است. دو فرمولاسيون کامپوزيتي مختلف (30 و 50 درصد وزني فیلر) در نظر گرفته شدند که هر کدام با 3٪ وزنی عامل جفت کننده ایندرید مالییک (MA) بودند. هر دو کامپوزیت با استفاده از اکستروژن به طور جداگانه 6 بار بازفرآوری شدند. نمونه های تست به منظور اندازه گیری خواص مکانیکی و حرارتی مکانیکی، قالب بندی تزریقی شدند. اندازه گیری طول فیبر و کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) به منظور بررسی تغییر طول فیبر و وزن مولکولی پلیمر انجام شد. برای به دست آوردن بهتر درک تاثیر بازیافت بر روی خواص کامپوزیتی، از روش 2.2.11 گرماسنج پویشی تفاضلی (DSC) (DSC)، تجزیه و تحلیل  توزین حرارتی (TGA)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و اسپکتروسکوپ مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) نیز استفاده شد. پس از پردازش شش‌باره، کامپوزیتهای WF-HDPE کاهش نسبی خواص استحکام و سختی و کمی افزایش در خواص کششی را نسبت به کامپوزیت اولیه نشان دادند. خواص کرنشی با بازیافت، مقداری افزایش در مقادیر خودشان داشتند. بلوری بودن HDPE کاهش یافت، اما پایداری حرارتی کامپوزیت با بازفرآوری افزایش یافت.

1. مقدمه

کامپوزیتهای پلاستیک چوب (WPCها) معمولا از دو جزء اساسی تشکیل می‌شود: یک فیبر طبیعی یا پرکننده و یک رزین ترموپلاستیک [1،2]. امروزه WPC ها به ویژه به خاطر دوام، استحکام و سختی مخصوص بالاتر و نگرانی بهداشتی بسیار پایین یا صفر آن در کنار سایر مزایا، بعنوان مصالح ساختمانی پذیرفته شده اند [3-5]. در میان تمام WPC ها، کامپوزیت‌های پلی اتیلن با چگالی بالا (WF) مبتنی بر فیبر یا فیلر چوب (WF) به طور گسترده ای در دستگاه های خانگی (مانند درها، ایوان، پنجره ها، نرده ها و مبلمان)، و صنعت خودرو (مانند پانل های درب و پوشش های صندلی) استفاده میشود [6]. HDPE ترجیح داده می‌شود زیرا دارای نقطه ذوب پایین تر در حدود 130 درجه سانتیگراد نسبت به دمای فروسایی اکثر الیاف طبیعی است که بین 200 تا 220 درجه متغیر است و این به پردازش کامپوزیت‌های آن کمک می‌کند [6].  HDPE همچنین چقرمگی، سختی، مقاومت شیمیایی، پایداری حرارتی و عایق الکتریکی بالاتری را نشان می دهد [7]. برای بهبود خواص، ترکیب WF در HDPE ضروری است زیرا مدول الاستیسیته و استحکام WF به طور کلی 40 و 20 برابر بیشتر از HDPE است [8،9]. WF همچنین بطور قابل‌توجهی ارزان است از آنجا که مقدار قابل‌توجهی از زباله های چوبی در صنعت چوب تولید می‌شود [10].

4. نتیجه گیری

کامپوزیتهای WF-HDPE با 30٪ و 50٪ پودر چوب بلوط، HDPE و عامل جفت کننده ی 3٪ MAPE در آزمایشگاه تولید و تا شش بار توسط اکستروژن و سپس قالب گیری تزریقی مجددا پردازش می شود. تأثیر بازفرآوری بر روی تمام خواص مکانیکی و ترمو-مکانیکی هر دو کامپوزیت قابل توجه است. با بازیافت متوالی، خواص چقرمگی و استحکام کامپوزیت ها کاهش می یابد، اما خواص کرنشی عمدتا به دلیل کاهش طول فیبر و کاهش وزن مولکولی پلیمر افزایش می یابد. سایر دلایل ممکن برای تغییر در این ویژگی ها عبارتند از: 1) کاهش چسبندگی بین فضایی بین فیبر چوب و پلیمر، 2) انتقال تنش با بازده کمتر از ماتریس به فیبر، و 3) افزایش تحرک زنجیره پلیمری با چرخه های بازفرآوری متوالی. بلوری بودن HDPE کاهش یافت، اما پایداری حرارتی کامپوزیت با افزایش تعداد چرخه های بازفرآوری افزایش یافت. اگرچه بازیافت یک اثر منفی داشت، از چرخه 0 تا چرخه 6 تغییر نسبی یا فروسایی در تمام خواص استحکامی و چقرمگی کامپوزیت ها، خفیف بود.

Abstract

To manage the plastic waste, recycling is recognized as the most environment-friendly and non-destructive method. The aim of this research is to investigate the recyclability of oak wood flour (WF) filled high density polyethylene (HDPE) composites. Two different composite formulations (30 and 50 wt% filler) were considered, each with 3 wt% coupling agent maleic anhydride (MA). Both composites were individually reprocessed six times by extrusion. Test samples were injection molded, to measure mechanical and thermo-mechanical properties. Fiber length measurement and gel permeation chromatography (GPC) were performed respectively to examine the change on fiber length and molecular weight of polymer. Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy (FTIR) were also carried out to better understand the impact of recycling on composite properties. After reprocessing six times, WF-HDPE composites showed relative decrease in strength and stiffness properties and slight increase in strain properties as compared to corresponding virgin composite. The strain properties saw an increase in their value with recycling. The crystallinity of HDPE decreased but thermal stability of the composite increased with reprocessing.

1. Introduction

Wood Plastic Composites (WPCs) are typically manufactured from two fundamental constituents a natural fiber or filler, and a thermoplastic resin [1,2]. Nowadays, WPCs are widely accepted as building materials especially because of their durability, higher specific strength and stiffness, and zero or very low health concern along with other advantages[3–5]. Among allWPCs, wood fiber or filler(WF) based high density polyethylene (HDPE) composites are extensively used in household apparatus (e.g., doors, decking, windows, railing, and furniture), and automotive industry (e.g., door panels and seat covers) [6]. HDPE is preferred because it has a lower melting point around 130 °C as compared to the degradation temperature of most natural fibers that varies between 200 and 220 °C, which helps in processing of its composites [6]. HDPE also shows higher toughness, stiffness, chemical resistance, thermal stability, and electrical insulation [7]. For improved properties incorporation of WF in HDPE becomes necessary since elastic modulus and strength of WF, in general is 40 and 20 times respectivelyhigherthanthatofHDPE[8,9].WFis alsoconsiderably cheap since a substantial amount of wood waste is generated in wood industry [10].

4. Conclusions

WF-HDPE composites with 30% and 50% oak wood flour, HDPE, and 3% coupling agent MAPE were manufactured in the laboratory and reprocessed up to six times by extrusion followed by injection molding. The effect of reprocessing was found to be statistically significant for all mechanical and thermo-mechanical properties of both composites. With successive recycling, strength and stiffness properties of the composites decreased, but strain properties increased mainly due to the decrease in fiber length and molecular weight reduction of the polymer. Other possible reasons for the changes in these properties include – 1) decreased interfacial adhesion between the wood fiber and polymer, 2) less efficient stress transfer from the matrix to fiber, and 3) increased polymer chain mobility with consecutive reprocessing cycles. The crystallinity of HDPE decreased but thermal stability of the composite increased with increased number of reprocessing cycles. Although recycling produced a negative effect, from cycle 0 to cycle 6 the relative change or degradation was found mild in all strength and stiffness properties of composites.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تخریب خواص مکانیکی و ترمو مکانیکی کامپوزیت های پلیمری پر از فیبر طبیعی به دلیل بازیافت

Degradation in the mechanical and thermo-mechanical properties of natural fiber filled polymer composites due to recycling

استفاده از خرده لاستیک بازیافت شده و پلی‌اتیلن برای افزایش عملکرد قیر اصلاح شده

Integrated utilization of recycled crumb rubber and polyethylene for enhancing the performance of modified bitumen

چکیده

1.معرفی

2. مواد و آماده‌سازی نمونه

1.2. مواد

2.2. آماده‌سازی نمونه قیر اصلاح‌شده

3.شناخت ظاهری

1.3. ارزیابی شناخت ظاهری

2.3. آزمایش های رایج قیر

3.3. ازمایش‌های sweep دما

4.3. آزمایش های MSCR

5.3. ازمایش رایومتر Bend – Beam:

4- نتایج و بحث:

1.4. ارزیابی شناخت ظاهری

2.4. خواص فیزیکی مرسوم

3.4. نتایج sweep دما در دماهای بالا

4.4. نتایج ازمایش MSCR

5.4. نتایج ازمایش BBR

5. تحلیل مزیت اقتصادی

6.نتایج

چکیده

با توسعه شهرنشینی، روزانه مقدار زیادی از ضایعات لاستیک خودرو و فیلم‌های پلاستیکی گلخانه‌ای تولید می‌شوند. همچنین این فیلم‌ها دارای خطر بالقوه ای برای سلامت انسان و محیط‌زیست هستند. در این مقاله، یک روش اصلاح با استفاده از ضایعات لاستیک بازیافتی (‏CR) ‏خودروها و پلی‌اتیلن (‏PE)‏ فیلم پلاستیکی گلخانه‌ای در قیر به منظور اصلاح عملکرد آن در روسازی ها توسعه داده شده‌است. آزمایش‌های تجربی مانند نقطه انجماد، نفوذ، راکتومتر دینامیکی برشی (‏DSR)‏، بازیافت خزش چند فشاری (‏MSCR)‏و راکتومتر Bend – Beam (‏BBR)‏برای بررسی خواص قیر انجام شدند. تحلیل عملکرد فیزیکی و ریولوژیکی قیرهای اصلاح‌شده نشان داد که اضافه کردن CR ،باعث کاهش سختی خزشی قیرها در دمای پایین می‌شود که به نوبه خود شکنندگی و خطر ترک‌خوردگی را کاهش می‌دهد. در عین حال، اضافه کردن PE ،سختی قیر را در دمای بالا افزایش می‌دهد. با توجه به تحلیل مورفولوژی (شناخت ظاهری)، دو فاز پیچ و تاب‌خورده ی پیوسته در قیر اصلاح‌شده شکل گرفت، که منجر به افزایش خاصیت ریولوژیکی شده و عملکرد بهتر در دمای بالا می‌ شود. اضافه کردن CR و PE به طور مشترک خواص قیر را هم در دماهای بالا و هم در دماهای پایین بهبود بخشید. در نتیجه، استفاده از این دو ماده ی زائد نه تنها عملکرد روسازی را با قیر اصلاح‌شده بهبود می‌بخشد، بلکه دفع آن‌ها را در محل‌های دفن زباله را به حداقل می‌رساند.

1- معرفی

از سال ۲۰۱۶، کل طول شاهراهی در چین بیش از ۱۳۰ هزار کیلومتر بوده است. در زمینه ی روسازی‌ها، مخلوط آسفالتی، ماده ی غالب برای روسازی‌های سطحی است. مخلوط آسفالتی در دماهای بالا با مخلوط کردن نسبت از پیش تعیین‌شده سنگ دانه‌ها (‏درشت و ریز)‏، قیر و پرکننده، پس از فرآیند آسفالت کردن و تراکم برای ایجاد یک روسازی انعطاف‌پذیر تولید می‌شود [‏ ۱ ]‏. خواص فیزیکی و ریولوژیکی خمیرهای قیری نقش مهمی در عملکرد مخلوط‌های آسفالتی ایفا می‌کنند. سیبیلسکی و همکارانش گزارش دادند که خواص قیر تقریبا سهمی به میزلن ۴۰ % درمقاومت شیارافتادگی(rutting ) روسازی آسفالتی دارند [‏ ۴ ]‏. در مناطق با دمای بالا، شیارافتادگی (‏تغییر شکل دایمی)‏یک خرابی عمده روسازی‌های آسفالتی است که در آن مخلوط‌های قرار گرفته در مسیرهای چرخ ماشین به منظور تشکیل یک شیار( rut) ناشی از یک وسیله نقلیه سنگین، جمع شده‌اند. بهبود خواص قیر امری مهم است چرا که با افزایش مقدار بارگذاری ترافیکی و یا حمله ی محیط مهاجم نباید دچار خرابی شود. 

6- نتایج

استفاده کردن از CR بازیافتی و PE به عنوان عوامل اصلاح برای تهیه قیر اصلاح‌شده در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته‌است. خواص قیرهای اصلاح‌شده در دماهای بالا و پایین با استفاده از آزمایش‌های فیزیکی و اندازه‌گیری خواص رئولوژیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. برخی از یافته‌های مهم را می توان به صورت زیر بیان کرد:

1- ‏براساس تصاویر FM، مورفولوژی (شناخت ظاهری) فازی، یک فاز قیر پیوسته با ذرات پلیمر پراکنده با اضافه کردن یک عامل واحد را نشان می‌دهد. با اضافه شدن CR و PE تحت اصلاح یکپارچه، یک فاز پلیمری تقریبا پیوسته ظاهر شد و در نهایت دو فاز پیچیده پیوسته را شکل داد. تشکیل این دو فاز درون قفل‌شده، کارایی بهبود یافته در دمای بالا را تایید می‌کند.

Abstract

With the development of urbanization, a huge amount of wasted vehicle tyre and wasted green house plastic film are generated everyday and they have a potential risk for human health and environment. In this article, an integrated modification method was developed by proportionally using recycled crumb rubber (CR) from vehicle tyre and polyethylene (PE) from wasted green house plastic film in the bitumen in order to modify its functioning in pavements. Experimental tests such as Softening point, Penetration, Dynamic Shear Rheometer (DSR), Multiple Stress Creep Recovery (MSCR) and Bending-Beam Rheometer (BBR) were carried out in comparison with the bitumen properties. Analysis on physical and rheological performance of modified bitumen binders indicated the addition of CR decreased the bitumen creep stiffness at low temperature which in turn reduced the brittleness and cracking risk. Meanwhile, the addition of PE increased the bitumen stiffness at high temperature. According to the morphology analysis, two continuous twisted phases were formed in the modified bitumen, which indicated enhanced rheological property and high-temperature performance. The addition of CR and PE cooperatively improved the bitumen properties at both high and low temperatures. Consequently, the utilization of these two waste materials not only improved the pavement performance with the modified bitumen, but also minimized their disposal at landfills.

1- Introduction

Since 2016, total expressway length in China is over 130 thousand km. In the field of pavements, the asphalt mixture is the dominant material for surface paving course. Asphalt mixture is produced at high temperatures by mixing predetermined ratio of aggregates (coarse and fine), bitumen and filler, after paving and compaction process to form a flexible pavement [1]. The physical and rheological properties of bituminous binders play an important role in the performance of asphalt mixtures [2,3]. Sybilski et al. reported that bitumen properties have approximately a 40% contribution to the rutting resistance of asphalt pavement [4]. In high-temperature regions, rutting (permanent deformation) is a major distress of asphalt pavements, where mixtures placed in the wheel paths compact to form a groove or rut due to a heavy vehicle. It is important to improve the bitumen properties so as to accommodate increasing traffic loading and environmental attack.

6- Conclusions

Utilization of recycled CR and PE as modifying agents to prepare the modified bitumen has been investigated in this study. Properties of modified bitumen at both high and low temperatures were evaluated by using conventional physical tests and rheological measurements. Some major findings can be given below:

1) Based on the FM images, the phase morphology shows a continuous bitumen phase with dispersed polymer particles by adding a single agent. With the addition of CR and PE under integrate modification, a nearly continuous polymer phase was appeared and finally formed two continuous twisted phases. The formation of these two interlocked phases verify the improved high-temperature performance.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استفاده از خرده لاستیک بازیافت شده و پلی‌اتیلن برای افزایش عملکرد قیر اصلاح شده

Integrated utilization of recycled crumb rubber and polyethylene for enhancing the performance of modified bitumen

نمک دی فنیل فناسیل سولفونیوم به عنوان اغازگر نوری دوتایی برای پلیمریزاسیون های رادیکال و کاتیونی آزاد

Diphenylphenacyl Sulfonium Salt as Dual Photoinitiator for Free Radical and Cationic Polymerizations

چکیده

مقدمه

روش تجربی

مواد

ابزار

محاسبات نظری

تهیه تری فنیل سولفونیوم تترا فلورو برات (TPS+BF4)

تهیه دی فنیل فناسیل سولفونیوم تترا فلورو برات (DPPS+BF4)

روند کلی برای پلیمریزاسیون آغازگر نوری

نتایج و بحث

بلورنگاری اشعه ایکس تک بلور

نتیجه گیری

چکیده

نمک دی فنیل فناسیل سولفونیوم تترا فلورو برات (DPPS+BF4-)، دارای واحدهای ساختاری فناسیل و سولفونیوم، سنتز و مشخصه یابی شد. DPPS+BF4- نور را در طول موج های نسبتاً بالاتری جذب می کند. فعالیت اولیه حساس و مستقیم نمک در هر دو روش پلیمریزاسیون های رادیکال آزاد و کاتیونی، بررسی و با تری فنیل سولفونیوم تترا فلورو برات (TPS+BF4-) مشابه با آن مقایسه شد. گرماسنج نوری روبشی تفاضلی و مطالعات گرانشی معمولی آشکار کرد که، DPPS+BF4- کارآیی بالاتر پلیمریزاسیون های حساس و مستقیم، اغلب مونومرهای مورد بررسی را، نشان می دهد. اگرچه، اصولا هر دو گسسته شدن های جور و ناجور ممکن است، مطالعات تئوری نشان می دهد که مسیر جور برای نسل گونه های آغازگر واکنشی مطلوب تر است.

مقدمه

پلیمریزاسیون نوری در حال حاضر یکی از مهمترین تکنیک های پلیمریزاسیون در طیف گسترده ای از کاربردها از جمله پوشش ها، جوهرهای چسب، چاپ و میکروالکترونیک است. در حالی که بیشتر کاربردهای صنعتی نورپزی بر روی تکنیک های پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تمرکز دارد، حالت کاتیونی نیز عمدتا به دلیل عدم حساسیت آن به اکسیژن، توجه قابل توجهی را در صنعت و دانشگاه به خود جلب کرده است. رشد بیشتر چنین توجهی به شدت با توسعه آغازکننده هایی که الزامات برنامه هایی خاص را برآورده می کنند، همراه است. سرعت پخت بالا، انتخاب طول موج، مهاجرت کم و حلالیت؛ معمولا معیارهای مهمی برای کاربرد موفقیت آمیز آغازگران در فرآیندهای پخت صنعتی هستند. نمک های یونیوم شناخته شده است که پلیمریزاسیون های رادیکال آزاد و کاتیونی را آغاز می کند. در میان آنها ، نمک های یدونیوم، پیریدینیوم، فسفونیوم و سولفونیوم به عنوان آغازگرهای پلیمریزاسیون کاتیونی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. اشکال اصلی آغازگرهای نوع یونیوم پاسخ طیفی پایین آنها در طول موج های بالا است.

نتیجه گیری

آغازگر نوری جدید سولفونیوم از نوع فناسیل (DPPS+BF4-) که توانایی شروع پلیمریزاسیون رادیکالی و کاتیونی دارد، سنتز شد. DPPS+BF4- از نظر حرارتی تا دمای oC 198 پایدار بوده و مشخصه های جذب بالاتری را (شکل های S3 و S4) با تبدیل های پلیمریزاسیون نسبتا بالاتر برای اغلب مونومرها در مقایسه با تری فنیل سولفونیوم مشابه آن، TPS+BF4-، نشان می دهد. همچنین مطالعات حساس شدن به نور نشان داد که DPPS+BF4- مبدل های بالاتری را نسبت به TBS+BF 4- ارائه می کند، که این امر احتمالا ناشی از گونه های کاتیونی اضافی تشکیل شده می باشد. مطالعات CV نشان داد که DPPS+BF4- فرآیندهای اکسایشی کارآمدتری را به علت شرایط ترمودینامیکی مطلوب از سر می گذراند. کاربرد پوششی بالقوه سیستم آغازگر با استفاده از مطالعات نور-DSC با استفاده از یک مونومر چند عاملی TEGDMA، نشان داده شد.

Abstract

Diphenylphenacylsulfonium tetrafluoroborate (DPPS1 BF4–) salt possessing both phenacyl and sulfonium structural units was synthesized and characterized. DPPS1BF4– absorbs light at relatively higher wavelengths. The direct and sensitized initiation activity of the salt in both cationic and free radical photopolymerizations was investigated and compared with that of its analogue triphenylsulfonium tetrafluoroborate (TPS1BF4–). Differential scanning photocalorimetry and conventional gravimetric studies revealed that DPPS1BF4– showed higher efficiency for direct and sensitized photopolymerizations of most of the monomers investigated. Although, principally both homolytic and/or heterolytic cleavage is possible, theoretical studies suggested that homolytic pathway is more favored for the generation of reactive initiating species.

INTRODUCTION

Photopolymerization is currently one of the most important polymerization techniques in wide range of applications such as coatings, adhesives inks, printing, and microelectronics.1–5 While most of the industrial applications of photocuring focus on free radical polymerization techniques, the cationic mode also receives considerable attention in industry and academia mainly due to its insensitivity to oxygen.6 The further growth of such interest is strongly coupled to the development of initiators which fulfill requirements for specific applications. High curing speed, wavelength selectivity, low migration, and solubility are typically important criteria for successful application of initiators in industrial curing processes. Onium salts are known to initiate both free radical and cationic polymerizations.7,8 Among them, iodonium,9–14 pyridinium,11,15 phosphonium,16,17 and sulfonium salts9,14,18,19 are most extensively used as initiators for cationic polymerization. The major drawback of onium type initiators is their low spectral response at high wavelengths.

CONCLUSIONS

A novel phenacyl-type sulfonium photoinitiator (DPPS1BF– 4) which is capable of initiating both radical and cationic polymerization was synthesized. DPPS1BF– 4 is thermally stable until 198 8C and showed higher absorption characteristics (Supporting Information Figures S3 and S4) with relatively higher polymerization conversions for most of the monomers compared with its triphenyl sulfonium analogue, TPS1BF– 4. Photosensitization studies also revealed that DPPS1BF– 4 gave higher conversions compared with that of TPS1BF– 4 probably due to the additional cationic species formed. CV studies revealed that DPPS1BF– 4 undergoes redox processes more efficiently due to the favorable thermodynamic conditions. Potential coating application of the initiating system was demonstrated by photo-DSC studies using a multifunctional monomer TEGDMA.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نمک دی فنیل فناسیل سولفونیوم به عنوان اغازگر نوری دوتایی برای پلیمریزاسیون های رادیکال و کاتیونی آزاد

Diphenylphenacyl Sulfonium Salt as Dual Photoinitiator for Free Radical and Cationic Polymerizations

بهبود عملکرد قیر با استفاده از لاستیک خرد شده و پودر شیشه بازیافتی

Improvement Of Bitumen Performance Using Crumb Rubber And Recycled Glass Powder

چکیده

1.معرفی

2.ازمایش روی قیر

1.2. وزن مخصوص قیر

2.2. ازمایش نفوذ

3.2. آزمایش نقطه نرم شدگی

4.2. ازمایش ویسکوزیته

3. نتایج آزمایش قیر های متعارف

1.3. وزن مخصوص قیر

2.3. تست نفوذ برای قیر

3.3.نقطه ی نرم شدگی قیر

4.3. آزمایش ویسکوزیته روی قیر

5.3. مخلوط های آزمایشی برای قیر پیشنهاد شده

6.3. نتایج قیرپیشنهاد شده

4. نمایش گرافیکی

1.4. ارزیابی وزن مخصوص

2.4.ارزیابی نقطه ی نفوذ

.3.4ارزیابی نقطه ی نرم شدگی

4.4.ارزیابی ویسکوزیته

5. آزمایش روی قیرهای روسازی

1.5. پایداری مارشال برای مخلوط معمولی

2.5. پایداری مارشال برای مخلوط قیر پیشنهادی

6.نتایج

چکیده

این مطالعه به بررسی استفاده از خرده(پودر) لاستیک و پودر شیشه بازیافتی در روسازی انعطاف‌پذیر می‌پردازد چون خرده لاستیک و پودر شیشه بازیافت شده در همه جا برای عملکردهای کوچک تا بزرگ دیده(پیدا) می‌شوند. بعد از روزی که به هدف خود عمل می‌کند، نامریی باقی می‌ماند. تصمیم گرفته شده است که از این پودرلاستیک و پودر شیشه ی بازیافتی رایج در پروژه مان  به منظور بهبود مقاومت روسازی استفاده کنیم. خواصی مانند استحکام، ازدیاد طول(کشیدگی) و نقطه ذوب پودر لاستیک مورد آزمایش قرار گرفته‌است. درصد جایگزینی براساس روش سعی و خطا انجام شده‌است. شش مخلوط مختلف پیشنهاد شدند و ویژگی‌های مخلوط‌های قیر انها با مخلوط‌های قیر معمولی مقایسه شدند. آزمایش‌های مختلف قیر برای تعیین خواص قیر پیشنهادی انجام می‌شود. ثبات(پایداری) مارشال و تست مقدار جریان نیز انجام می‌شود. از تمام این آزمایش‌ها مشخص شد که می توان از مخلوط قیر پیشنهادی در مناطق گرم‌تر استفاده کرد و در اینجا هزینه آن را می توان براساس گزینه طراح برای کاهش ضخامت یک لایه تکی کاهش داد و این امر به چرخش مجدد پسماندهای پلاستیکی و همچنین حفاظت از محیط‌زیست کمک می‌کند.

1. معرفی

یکی از عوامل اصلی که پیشرفت یک کشور را تعیین می‌کند، توسعه در تسهیلات حمل و نقل است. هند دارای رتبه ی سوم در رابطه با برزگ بودن شبکه ی جاده ای در جهان با طول 4.32 میلیون کیلومتر براساس سرشماری سال 2011 می باشد. تراکم کمی شبکه جاده در هند ۰.۶۶ کیلومتر جاده در هر کیلومتر مربع زمین است. روسا زی ها را می توان به دو نوع طبقه‌بندی کرد: روسازی‌های انعطاف‌پذیر و روسازی‌های صلب. روسازی‌های انعطاف‌پذیر آن‌هایی هستند که تغییر شکل زیر لایه(بستر) و لایه‌های بعدی را به سطح منعکس می‌کنند. ویژگی صلب بودن روسازی با سختی یا مقاومت خمشی و یا عمل دال مرتبط است بنابراین بار در سطح وسیعی از خاک زیرین(بستر) توزیع می‌شود. سختی یا مقاومت خمشی و یا عمل دال مرتبط است بنابراین بار در سطح وسیعی از خاک زیرین(بستر) توزیع می‌شود. روسازی صلب در دال ها با آرماتور گذاشته شده است. بیشتر موارد استفاده در هند از نوع  روسازی انعطاف پذیر است.

6. نتایج

نتایج بهتری برای جایگزینی بهینه ۶ درصد لاستیک خرده با وزن کل و ۶ درصد فیبر شیشه بازیافتی با وزن کل به دست می‌آید. لاستیک خرده و الیاف شیشه بازیافتی بسیاری از خواص قیر را اصلاح کرده‌اند و این پارامترها به شرح زیر هستند:

1.وزن مخصوص مخلوط قیر پیشنهادی با وزن مخصوص قیر معمولی برابر است.

2. مقدار نفوذ به 20 کاهش یافته است ، بدین معنی که قیر از درجه A90 و S90 به درجه A20 & S20 ارتقا یافته است. آن می‌تواند در برابر ضربه ی بیشتر مقاومت کند و می‌تواند مقاومت بیشتری در برابر wearing نشان دهد.

3. ‏از مقدار نقطه نرمی مشخص است که قیر از درجه A۹۰و S۹۰ به درجه A۳۵و S۳۵ ارتقا یافته‌است. مقدار نقطه نرم شدگی به شدت افزایش‌یافته است و این نوع قیر را می توان در مناطق گرم‌تر که دما بیش از ۴۵ درجه سانتیگراد خواهد بود، استفاده کرد..

Abstract

This study investigates that the use of crumb rubber and recycled glass powder in the flexible pavement since the crumb rubber and recycled glass powder are seen everywhere for small functions to large ones. It remains unseen after the day it serves its purpose. It is decided to use this commonly wasted crumb rubber and recycled glass powder in our project provided to improve the strength of the pavement. The properties such as tenacity, elongation and melting point has been tested both the crumb rubber. Some replacement percentages have been carried out based on trial and error method. Six different mixes were proposed and the properties of those bituminous mixes were compared with conventional bituminous mixes. The various bitumen tests are to be carried out to define the properties of the proposed Bitumen. Marshall stability and flow value test also be carried out. From all these tests it is found out that the proposed bituminous mix can be used in hotter regions and here in the cost can be reduced based on the option exercised by the designer for reducing the thickness of an individual layer and it contributes to recirculation of plastic wastes as well as to protection of the environment.

1. INTRODUCTION

One of the major factors which determine the progress of a nation is the development in the transportation facility. India has the third largest road network in the world with the length of 4.32 million kilometers as per the census of 2011. The quantitative density of the road network in India is 0.66 km of road per square kilometers of land. The pavements can be broadly classified into two types i.e., Flexible pavement and rigid pavement. Flexible pavements are those which reflect the deformation of subgrade and the subsequent layers to the surface. The rigid characteristic of the pavement are associated with rigidity or flexural strength or slab action so the load is distributed over a wide area of subgrade soil. Rigid pavement is laid in slabs with reinforcement. The mostly adopted in India is flexible pavement.

6. CONCLUSION

Better results are obtained for an optimum replacement of 6% of crumb rubber by total weight and 6% of recycled glass fibre by total weight. Crumb rubber and recycled glass fibre has modified many properties of the bitumen and those parameters are as follows:

(i) Specific gravity of the proposed bituminous mix equals the specific gravity of the normal conventional bitumen.

(ii) Penetration value has been reduced to 20 which means, the bitumen has been upgraded to A20 & S20 grade from A90 & S90 grade. It could resist greater impact and could offer more resistance against wearing.

(iii) From the softening point value it is evident that the bitumen has been upgraded from A90 & S90 grade to A35 & S35 grade. The softening point value has been drastically increased and this type of bitumen can be preferred in hotter regions where the temperature would be more than 45oC.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بهبود عملکرد قیر با استفاده از لاستیک خرد شده و پودر شیشه بازیافتی

Improvement Of Bitumen Performance Using Crumb Rubber And Recycled Glass Powder

پوشش های نانوکامپوزیتی پلی آنیلین / گرافن بر روی مس: الکتروپلیمریزاسیون ، خصوصیات و ارزیابی عملکرد محافظت در برابر خوردگی

Polyaniline/Graphene nanocomposite coatings on copper: Electropolymerization, characterization, and evaluation of corrosion protection performance

چکیده

1. مقدمه

2. بخش تجربی

2. 1. مواد

2. 2. ابزارهای مورد استفاده

2. 3. فرایند الکتروپلیمریزاسیون و تست‌های خوردگی

3. نتایج و بحث

3. 1. الکتروسنتز نانوکامپوزیت PANI/G

3. 2. مشخصه‌یابی پوشش نانوکامپوزیتی

3. 3. آزمون‌های خوردگی

3. 4. مشخصه‌یابی SEM

4. نتیجه‌گیری

چکیده

فیلم نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- گرافن به صورت الکتروشیمیایی به وسیله ولتامتری سیکلی بر روی الکترود مسی لایه‌نشانی شده است. مقاومت خوردگی زیرلایه‌های مسی پوشیده از نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- گرافن با استفاده از روش‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی و اسپکتروسکوپی آمپدانس الکتروشیمیایی در ppm 5000 از محلول آبی NaCl در دمای اتاق برآورد شده است. نتایج پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی نشان می‌دهند که پتانسیل‌های خوردگی در حضور نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- گرافن در مقایسه با محلول بلانک به سمت نواحی آندی انتقال می‌یابد. اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی نیز حاکی از آن می‌باشند که بازدهی بازدارندگی برای نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- گرافن برابر %98 می‌باشد.

1. مقدمه

مس به دلیل هدایت الکتریکی و گرمایی بالا، کارپذیری یا کارایی مکانیکی و خواص نسبتاً ممتاز خود، یکی از مواد حائز اهمیت در صنعت به شمار می‌آید. این ماده در زمینه‌های متعددی همچون صنایع الکترونیک و ارتباطات به عنوان رسانا به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ همچون در خطوط انتقال برق، خطوط لوله مورد استفاده در کاربردهای صنعتی آب و فاضلاب، رساناهای حرارتی و مبدل‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین خوردگی مس و بهبود مقاومت خوردگی این فلز در محیط‌های مختلف، توجه محققان را بخود معطوف داشته است [1- 5].

4. نتیجه‌گیری

هدف این تحقیق، ایجاد پوشش‌های نانوکامپوزیتی PANI/G به عنوان ابزاری برای حفاظت خوردکی مس می‌باشد. پوشش‌های نانوکامپوزیتی PANI/G با موفقیت با استفاده از روش ولتامتری سیکلی در محیط اسید سولفوریک بر روی مس الکترولایه‌نشانی شده و سپس به وسیله FTIR، UV-vis، XRD و TGA مشخصه‌یابی گشته‌اند. اثربخشی پوشش‌ها در مقابل خوردگی به وسیله مطالعات پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی و EIS مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نشان داده شده است که پوشش‌های نانوکامپوزیتی PANI/G توانایی افزایش قابل ملاحظه حفاظت در مقایل فرایند خوردگی مس که در ppm 5000 از محلول NaCl انجام شده است را دارا بوده و نرخ تخریب آن ماهش یافته است. 

Abstract

Polyaniline–graphene nanocomposite film was electrochemically deposited by cyclic voltammetry on copper electrode. The corrosion resistance of polyaniline–graphene nanocomposite covered copper substrates was estimated using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy techniques in 5000 ppm NaCl aqueous solution at room temperature. Potentiodynamic Polarization results show that corrosion potentials shift to anodic regions in the presence of polyaniline–graphene nanocomposite compared to the blank solution. The electrochemical measurements, also, indicated that the inhibition efficiency for polyaniline-graphene nanocomposite is 98%.

1. Introduction

Copper has been one of the important materials in the industry owing to its high electrical and thermal conductivity, mechanical workability, and its relatively noble properties. It is widely used in many applications of electronic industries and communications as a conductor; also, it is used in electrical power lines, pipelines for domestic and industrial water utilities, heat conductors, and heat exchangers. Thus, corrosion of copper and improving the corrosion resistance of this metal in a wide variety of media has attracted the attention of researchers [1–5]. 

4. Conclusion

Our study focused on the formation of PANI/G nanocomposite coatings as a means of corrosion protection of Cu. PANI/G nanocomposite coatings were successfully electrodeposited on Cu by cyclic voltammetry technique in a sulfuric acid medium and were then characterized by FTIR, UV–vis, XRD, and TGA. The coatings effectiveness against corrosion was tested by potentiodynamic polarization and EIS studies. PANI/G nanocomposite coatings were found to be capable of suggesting a noticeable enhancement of protection against Cu corrosion process carried out in 5000 ppm NaCl and the degradation rate decreased.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پوشش های نانوکامپوزیتی پلی آنیلین / گرافن بر روی مس: الکتروپلیمریزاسیون ، خصوصیات و ارزیابی عملکرد محافظت در برابر خوردگی

Polyaniline/Graphene nanocomposite coatings on copper: Electropolymerization, characterization, and evaluation of corrosion protection performance

هیدروژل نانوکامپوزیت های جدید برای پانسمان جراحت و دیگر استفاده های پزشکی

Novel nanocomposites hydrogel for wound dressing and other medical applications

چکیده

1- مقدمه

2- آزمایش

2-1- مواد

2-2- روش

2-3- تعیین مشخصات و تجزیه تحلیل

3- نتایج و بحث

3-1- مکانیسم تشکیل هیدروژل

3-2- شناسایی هیدروژل ها

3-3- سنتز هیدروژل های CMC/DADMAC: اثرات پارامتر های فرایند

3-4- عامل دار کردن( عاملی سازی) منسوجات پنبه با هیدروژل های کوپلیمر CMC-DADMAC

4- تولید هیدروژل های نانوکامپوزیت زیستی اکسید روی(CuO)/ کربوکسی متیل سلولز

4-1- شناسایی پنبه بارگذاری شده با هیدروژل حاوی نانوذرات اکسید مس

5- سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت هیدروژل نقره(Ag/CMC-DADMAC)

5-1- مشخصات هیدروژل نقره/CMC-DADMAC

6- فعالیت آنتی باکتریال

نتیجه گیری

منابع

چکیده

پلیمریزاسیون پیوندی مونومر دی آلیلدیمتیل آمونیوم کلرید وینیل(DADMAC) همراه با عامل کراس لینک( اتصال عرضی) N,N-متیلن-بیس-آکریلامید(MBA) بر روی CMC کربوکسی متیل سلولز محلول در آب با استفاده از یک آغاز گر پرسولفات آمونیوم(APS) انجام شد. کوپلیمریزاسیون منجر به تولید هیدروژل هایی می شود. مشخصات و ویژگی های این هیدروژل ها به شرایط موثر بر واکنش کوپلیمریزاسیون بستگی دارد و واکنش کوپلیمریزاسیون به نوبه خود کنترل کننده اندازه منافذ و ساختار خلل و فرج و منافذ هیدروژل ها می باشد.بنابراین، افزایش غلظت مونومر منجر به بهبود قابل توجهی در نسبت آماس و تورم هیدروژل می شود به شرط این که مونومر در غلظت 40 درصد یا بیشتر استفاده می شود. عکس این قضیه برای غلظت آغازگر صدق می کند. نسبت تورم یا آماس هیدروژل به طور معنی داری با افزایش غلظت APS از 0.05 تا 0.25 مول بر لیتر کاهش می یابد. با توجه به کراس لینکرMBA، نسبت تورم حداکثر 30 را می توان با هیدروژل تولید شده با استفاده از MBA در غلظت 0.1 مول بر لیتر بدست آورد. هیدروژل تولید شده در حضور MBA در 0.05 مول بر لیتر، نسبت تورم صفر را نشان می دهد، در حالی که هیدروژل تولید شده با استفاده از MBA در 0.3 مول بر لیتر، نسبت تورم 10 درصد را نشان می دهد، نسبت تورم حداکثر برای هیدروژل را می توان در PH برابر با 7 بدست اورد. کاهش قابل توجه در نسبت تورم هیدروژل در PH 2-6 و نیز در PH برابر با 8 مشاهده می شود. هم چنین هیدروژل می تواند به طور موفق با پارچه پنبه اصلاح شده یعنی پنبه کربوکسی متیله (PCMC) از طریق کراس لینک یا اتصال عرضی یونی پیوند برقرار کند.. تشکیل برجای نانوذرات CuO درون ماتریس نانوکامپوزیت های CMC-DADMAC متصل شده به پارچه پنبه نیز بررسی شد. تشکیل نانوذرات CuO در هیدروژل ها با استفاده از مطالعات میکروسکوپ الکترون عبوری و انکسار اشعه ایکس تایید شد. به علاوه، عملکرد کارکردی هیدروژل نانوکامپوزیت های CuO به عنوان پانسمان زخم برای فعالیت های آنتی باکتریال تست شدند. هیدروژل های نانوکامپوزیت، اثر آنتی باکتریال یا ضد باکتریایی عالی را نشان داد. در این مطالعه ترکیبات و ویژگی های نانوکامپوزیت های هیدروژل Ag/CMC-DADMAC را نیز بررسی کرد. نانوکامپوزیت های هیدروژل فوق فعالیت ضد باکتریایی بالایی را نشان می دهند.

نتیجه گیری

هیدروژل های با خواص منحصر به فرد از طریق بسپارش CMC با DADMAC در حضور آغاز گر APS و کراس لینکر MBA سنتز شدند.اندازه منافذ و ساختار خلل و فرج هیدروژل های تولید شده را می توان با استفاده از متغیر های موثر بر تشکیل هیدروژل کنترل کرد. به طور خلاصه، هیدروژلهای کوپلیمر CMC-DADMAC دارای نسبت تورمی بالا را می توان در غلظت مونومری DADMAC بالاتر بدست اورد. عکس این قضیه برای APS یا MBA صادق است که در آن هیدروژل ها نسبت تورم پایین را نشان می دهند. نمودار نتایج نسبت تورم در برابر PH نشان داده شده است. نسبت تورم هیدروژل کاهش شدید در دامنه PH 2-6 و نیز 8 را نشان می دهد. هیدروژل های مورد مطالعه ، پایه و اساس تولید پانسمان را تشکیل می دهند. هیدروژل به پارچه PCMC از طریق کراس لینک یونی متصل می شود. به علاوه، فعالیت انتی میکروبی هیدروژل جدید بر روی باکتری های گرم مثبت و منفی بر طبق تست انتشار اگار بررسی شد. هیدروژل های نانوکامپوزیت CuO/CMC-DADMAC فعالیت انتی باکتریایی بیشتری را نسبت به هیدروژل های نانوکامپوزیت در برابر باکتری های گرم مثبت و منفی نشان داد. بر اساس این نتایج، هیدروژل های نانوکامپوزیت را می توان در زمینه های مختلف پزشکی نظیر دارو رسانی، پانسمان و ترمیم زخم استفاده کرد.

Abstract

Graft copolymerization of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) vinyl monomer together with N,N‘- methylene-bis-acrylamide (MBA) crosslinking agent onto water soluble carboxymethyl cellulose CMC was carried out using ammonium persulfate (APS) initiator . The copolymerization resulted in hydrogels. Characterization and properties of these hydrogels were dependent on conditions affecting the copolymerization reaction and, in turn, control the pore size and porous structure of the hydrogels. Thus increasing the monomer concentration causes outstanding enhancement in the swelling ratio of the hydrogel provided that monomer is used at a concentration of 40% or more .The opposite holds true for initiator concentration; the swelling ratio of the hydrogel decreases significantly by increasing APS concentration from 0.05 to 0.25 mole/L. With respect to MBA crosslinker, maximum swelling ratio of 30 could be achieved with hydrogel prepared using MBA at concentration of 0.1 mole/L; hydrogel prepared in presence of MBA at 0.05 mole/L exhibits zero swelling ratio while hydrogel prepared using MBA at 0.3 mole/L displays swelling ratio of 10%, maximum swelling ratio for hydrogel could achieved at pH7 .Striking decrease in the swelling ratio of hydrogel is observed within pH range 2-6 as well as at pH 8. The hydrogel could also be successfully attached to modified cotton fabric, namely partially carboxymethylated cotton (PCMC) through ionic crosslinking The in situ formation of CuO nanoparticles inside the matrix of CMC-DADMAC hydrogel nanocomposites attached to cotton fabric was also investigated .The formation of CuO nanoparticles in the hydrogels was confirmed using X-ray diffraction and scanning electron microscopy studies. Furthermore, the functional performance of the novel CuO nanocomposite hydrogel as wound dressing was tested for antibacterial activities; the nanocomposite hydrogels demonstrated excellent antibacterial effect. The work was further extended to include synthesis and Page 1 of 28 RSC Advances 2 characterization of Ag/CMC-DADMAC hydrogel nanocomposites. The latter displays high antibacterial activity.

Conclusion

Hydrogels with unique properties were synthesized through copolymerization of CMC with DADMAC in presence of APS initiator and MBA crosslinker. Pore size and porous structure of thus obtained hydrogels could be controlled by making use of variables affecting the hydrogels formation. Briefly, CMC-DADMAC copolymer hydrogels having great swelling ratio could be achieved at higher DADMAC monomer concentration. The opposite holds true for either APS or MBA where the hydrogels display low swelling ratio .Particularly notable is the plot of the results of swelling ratio versus pH .Swelling ratio of the hydrogel exhibits striking decrease within a pH range 2-6 as well as at pH8 .On the contrary, the hydrogel with maximum swelling ratio could be achieved at pH 7. The hydrogels under investigation forms also the base for production of wound dressing. The hydrogel is attached to PCMC fabric via ionic crosslinking. Furthermore, antimicrobial activity of the novel hydrogel was examined on (Gram-negative) and (Gram-positive) bacteria according to agar diffusion test. The CuO/CMC-DADMAC nanocomposite hydrogels has shown higher antibacterial activity than Ag /CMC- DADMAC nanocomposite hydrogels against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Based on these findings, the prepared nanocomposite hydrogels can be used in different medical fields i.e drug delivery, wound dressing as well as wound healing.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

هیدروژل نانوکامپوزیت های جدید برای پانسمان جراحت و دیگر استفاده های پزشکی

Novel nanocomposites hydrogel for wound dressing and other medical applications

مطالعه تجربی دوام مکانیکی بتن پلیمری بهینه شده تحت بارهای مختلف چرخه حرارتی

Mechanical durability of an optimized polymer concrete under various thermal cyclic loadings – An experimental study

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه تجربی دوام مکانیکی بتن پلیمری بهینه شده تحت بارهای مختلف چرخه حرارتی

Mechanical durability of an optimized polymer concrete under various thermal cyclic loadings – An experimental study

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.