بررسی اثر قطر قالب بر روی خواص ساختاری فوم‌های پلی‌اتیلن تولید شده به روش اکستروژن

فوم های پلیمری به دلیل ویژگی های خاص خود مانند وزن سبک، خاصیت عایق حرارتی و عایق صوتی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین در تولید فوم‌های پلیمری به دلیل استفاده از مواد کمتر، باعث صرفه‌جویی در مصرف مواد اولیه گردیده، در نتیجه کاهش آلودگی در محیط‌زیست را به همراه دارد. محققان نشان داده ‌اند که با افزایش چگالی سلولی و کاهش اندازه سلولی از طریق افزایش نرخ افت فشار سیستم با تغییرات در هندسه قالب خروجی اکستروژن می توان به خواص ساختاری بهتر فوم های پلیمری دست ‌یافت. در این تحقیق، اثر هندسه قالب شامل قطر قالب بر خواص ساختاری فوم های پلی اتیلن تولید شده به روش فوم فیزیکی اکستروژن با عامل فوم‌زای گاز دی اکسیدکربن و در دمای فرآیندی 130 درجه سانتی ‌گراد و عامل هسته ‌زا تالک در 2 درصد وزنی با قالب ‌هایی به قطرهای 1، 2 و 3 میلی‌متر برای ایجاد نرخ افت فشارهای متفاوت بررسی‌ شده است. بررسی نتایج چگالی و تصاویر ساختاری نمونه ‌ها نشان داد که کاهش قطر نازل خروجی باعث افزایش فشار سیستم شده که این افزایش در قالب 1 میلی ‌متری، غلبه فشار سیستم به فشار تزریق گاز را در پی داشته و باعث عدم ورود گاز به میزان کافی به داخل سیستم شده است. در نمونه با قالب 2 میلی ‌متری فشار گاز ورودی به سیستم فراتر بوده و انبساط حدود 2.25 برابر حاصل ‌شده است که این مقدار نسبت به قالب 1 و 3 میلی متری بیشتر است.

investigation of the effect of die diameter on the structural properties of extruded polyethylene foams

polymeric foams are of great importance due to their special features such as lightweight, heat, and sound insulation properties. also, production of polymeric foams saves the consumption of materials due to the use of less raw materials. as a result, it reduces the pollution in the environment. researchers have shown that by increasing the cell density and decreasing the cell size, better properties of polymeric foams can be achieved. it is accessible by increasing the pressure drop rate of the system with changes in the geometry of the extrusion mold. in this research, the effect of mold geometry, including mold diameter, was assessed on the structural properties of polyethylene foams produced by the physical foam extrusion method with carbon dioxide foaming agent at a process temperature of 130 °c and 2 wt% of nucleating agent. the diameter of the mold was set at 1, 2, and 3 mm to create different pressure drop rates. the results showed that the decrease in the diameter of the nozzle caused an increase in the system pressure. this increase of 1 mm resulted in the system pressure prevailing over the gas injection pressure and caused insufficient gas to enter the system. in the sample with a 2 mm, the pressure of the gas entering the system was higher and the expansion was about 2.25 times, which is more than the 1 and 3 mm molds.