تاثیر زمان اختلاط بر رفتار رئولوژیکی و همگنی کامپوزیت های بسیار پرشده

کامپوزیت‌های بسیار پرشده از دو جزء ماتریس پلیمری و پرکننده‌های مختلف با کسر وزنی بیشتر از 30% تشکیل شده است. روش‌های متفاوتی برای بررسی رفتار جریان دوغاب کامپوزیت وجود دارد که در این مقاله تاثیر تاریخچه پیش برش بر گرانروی و همگنی دوغاب و هم‌چنین محصول کامپوزیت نهایی مورد بررسی قرار گرفته است. گرانروی دوغاب کامپوزیت بسیار پرشده با سرعت-های مختلف برشی در محدوده دمایی℃ 40 پس از پایان اختلاط در کامپوزیت‌های (بایندر/آلومینیوم/آمونیوم پرکلرات) و (بایندر/آلومینیوم/آمونیوم پرکلرات با عامل شبکه‌کننده) با استفاده از ویسکومتر چرخشی بروکفیلد اندازه‌گیری شده است. مشاهده شد که گرانروی و وابستگی آن به سرعت برشی با رفتار سیال شبه‌پلاستیک مطابقت دارد. با استفاده از معادله قانون توان، پارامترهای شاخص گرانروی (k) و شاخص شبه‌پلاستیک (n) سیال تعیین و تجزیه و تحلیل شدند. نشان داده شد که رفتار رئولوژیکی کامپوزیت بسیار پرشده به طور قابل‌توجهی به برهمکنش‌های فیزیکی میان مواد پرکننده و ماتریس بستگی دارد. مشاهده شد پس از افزودن عامل شبکه‌کننده، گرانروی کامپوزیت بسیار پرشده به سرعت زیاد می‌شود و این افزایش گرانروی به علت ذرات جامد ریزتر و افزایش وزن مولکولی و تشکیل اتصالات عرضی در ساختار پیش‌پلیمر می‌باشد. بررسی اثر مدت زمان اختلاط بر همگنی محصول نشان داد که همگن‌ترین محصول در زمان کل فرآیند اختلاط 135 دقیقه به دست آمد.

effect of mixing time on rheological behavior and homogeneity of highly filled composites

highly filled composites consist of two components of polymer matrix and different fillers with a weight fraction of more than 30%. there are different methods for studying the slurry flow behavior. in this article, the effect of pre-shear on the viscosity and homogeneity of the composite slurry and the final product has been investigated. the viscosity of highly filled composite slurry with different shear rates in the temperature range of 40˚c after mixing in composites binder / aluminum / ammonium perchlorate and (binder / aluminum / ammonium perchlorate with cross-linking agent) with the use of a brookfield rotary viscometer was measured. it was observed that the viscosity and its dependence on the shear rate correspond to the behavior of the pseudoplastic fluid. using the equation of power law, determining and analyzing the parameters of viscosity index (k) and pseudoplastic index (n), it was shown that the rheological behavior of highly filled composite depends significantly on the physical interactions between the filler and the matrix. it was observed that after adding the curing agent, the viscosity of the highly filled composite increases rapidly, and this increase in viscosity is due to smaller solid particles, an increase in molecular weight, and the formation of crosslinks in the prepolymer structure. investigating the effect of mixing time on product homogeneity showed that the most homogeneous product was obtained during the entire mixing process of 135 minutes.