طراحی و ساخت دستگاه میکرو-اینجکت (میکرو-تزریق) پلیمر و نانوکامپوزیت های پلیمری

پلیمر و نانوکامپوزیت های پلیمری نقش غیرقابل انکار در توسعه بسیاری از محصولات فناورانه داشته بطوریکه در چشم انداز توسعه نانوفناوری یکی از محورهای اصلی کشور رسوخ نانوفناوری با رویکرد محصولات کاربردی در حوزه کامپوزیت ها، پوشش ها مواد و تجهیزات مرتبط با نانوفناوری بوده است. با این حال هزینه ساخت، تجهیزات نمونه سازی و رسیدن به خواص نهایی موردنیاز، ازجمله مشکلات و چالش ها در این زمینه بین رشته ای می باشد که در کانون توجه مراکز دانشگاهی و تحقیق و توسعه قرارگرفته است. جهت گیری نانو ذرات پرکننده در فاز پلیمر زمینه، تشکیل لایه بین فازی، میزان پخش شدگی نانو ذرات، یکنواختی پخش شدگی در کل حجم فاز زمینه و میزان کریستالی شدن پلیمرهای نیمه کریستال موارد بسیار حائز اهمیت در خواص نهایی نانو کامپوزیت می باشند که می توانند توسط روش های ساخت نانو کامپوزیت ها کنترل شوند. همچنین، امروزه روش های ساخت کم هزینه، بدون استفاده از مواد شیمیایی، مواد در دسترس و نزدیک به روش های صنعتی، از نیاز های مهم در این شاخه می باشد. این مقاله به طراحی و ساخت دستگاه میکرو-تزریق به منظور تهیه نانوکامپوزیت های پلیمری تقویت شده با نانوذرات پرداخته که در ادامه با ارائه نمونه های تهیه شده و خواص مکانیکی آنها به صحت سنجی عملکرد دستگاه پرداخته می شود. نمونه های نهائی از نظر کیفیت ظاهری و عدم وجود عیوب میکروساختار قابل مقایسه با نمونه های تهیه شده توسط سامانه های مشابه خارجی بوده و از نقطه نظر خواص مکانیکی، نمونه های تهیه شده در تطابق بسیار خوبی با خواص نمونه های مشابه به عنوان مرجع طبق استانداردهای موجود قرار دارد. از جمله کاربردهای دیگر این دستگاه به دلیل استفاده از حجم کم ترکیب اولیه کامپوزیت و همچنین اعمال نیروها و فشار تزریق کم و کنترل شده در صنعت داروسازی، تجهیزات پزشکی و صنایع غذایی برای تهیه نمونه های اولیه با ابعاد و جرم ناچیز می باشد.

Keywords:

میکرو-تزریق , نانوکامپوزیت , پلیمر ترموپلاستیک , خواص مکانیکی , میکرو-اینجکت , گرانول