مطالعه رفتار ویسکوالاستیک آمیخته‌های قیر - پلی اتیلن

رفتار ویسکوالاستیک قیر و آمیخته های قیر و پلی اتیلن بازیافتی در محدوده وسیعی از فرکانس مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس مشاهدات میکروسکوپی ذرات پلی اتیلن در قیر معلق اند و توزیع شعاع ذرات در قیر mm ۲۵-۵ است. افزون بر این مشاهده شد ذرات در قیر کاملا متورم هستند. این شکل شناسی به برهم کنشهای فیزیکی (تشکیل تجمع، جاذبه های دو قطبی - دو قطبی و غیره) نسبت داده می شود. مخلوط پلی اتیلن در قیر به شکل دو فازی ظاهر می شود. بر اساس مطالعات انجام شده روی نمونه های قیر اصلاح شده با پلی اتیلن بازیافتی، ریز ساختار این مواد به شکل کامپوزیتی دو فازی است که در آن ذرات پلیمر در ماتریس قیر پخش شده اند. همچنین مشاهده شد که با افزودن تنها یک درصد پلی اتیلن رفتار ویسکوالاستیک قیر بشدت تغییر می کند. از آنجا که تغییرات شیمیایی قیر در اثر اختلاط و افزودن پلیمر باید از یکدیگر متمایز باشند، از این رو برای در نظر گرفتن تغییر خواص قیر در اثر فرایند اختلاط از قیر شاهد استفاده شد. برای مطالعات ویسکوالاستیک، ابتدا مدول مختلط در محدوده وسیعی از فرکانس اندازه گیری و منحنی آن رسم شد. سپس، برای مطالعات ویسکوالاستیک، ابتدا مدول مختلط در محدوده وسیعی از فرکانس اندازه گیری و منحنی آن رسم شد. سپس، برای شبیه سازی نتایج تجربی، نقاط این منحنی در معادله های درجه چهارم برازش شد. از این معادله ها برای بدست آوردن شکل پیوسته داده های تجربی استفاده شد. مدل مکانیکی سه فازی (فازهای پراکنده، پیوسته و بین فازی) کریستنسن و لو برای ارزیابی رفتار ویسکوالاستیک آمیخته های قیر و پلی اتیلن بازیافتی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج شبیه سازی و آزمایشهای تجربی، خواص مکانیکی کامپوزیت حاصل نه تنها تابع مقدارنسبی و توزیع فاز پرکننده است. بلکه تا حد زیادی به تغییر خواص قیر طی فرآیند آمیختن نیز بستگی دارد. با استفاده از این مدل می توان خواص قیرهای پلیمری را در محدوده وسیعی از فرکانس بطور قابل قبول و کاربردی پیش بینی کرد.

امیر ارشادلنگرودی
علی اکبر یوسفی

منبع : پایگاه اطلاعات علمی