نشریه علمی فرآیند نو

نشریه علمی فرآیند نو

بررسی سرعت دور همزن در افزایش آنتی اکسیدان‌های Irganox 1076 بر روی خواص فیزیکی پلیمر آکریلونیتریل-بوتادین-استایرن با شبکه‌های عصبی مصنوعی

نوع مقاله : ترویجی

نویسنده
گروه مهندسی شیمی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران
چکیده
در این تحقیق با تهیه آمیزه‌های پلیمری ABS و آنتی‌اکسیدان Irganox1076، مقاومت در برابر ضربه ABS بهبود‌یافته ‌است. برای تهیه این آمیزه‌های پلیمری، آکریلونیتریل-بوتادین-استایرن گرید  SD-0150تولیدی پتروشیمی تبریز به عنوان ماتریس انتخاب گردید و روش کار بر مبنای استفاده از آنتی‌اکسیدان Irganox1076 به منظور اصلاح‌کننده ضربه و مقاوم در برابر حرارت مورد استفاده قرار گرفت. تمام نتایج با همدیگر و با خواص آکریلونیتریل-بوتادین-استایرن گرید SD-0150 (نمونه مرجع) مقایسه گردید. از شبکه‌های عصبی مصنوعی روشMLP  برای پیش­بینی داده‌ها استفاده شده است. نتایج نشان‌دهنده آن است که حضور آنتی‌اکسیدان Irganox1076 در آمیزه‌های پلیمری سبب بهبود خواص فیزیکی ABS شده‌است. بررسی خواص MFR ، VICAT، IZOD و Tensile پلیمر با نام تجاری ABS-SD0150 با تهیه آمیزه ABS / Irganox1076 با ترکیب درصد 98 درصد ABS و 2 درصد آنتی‌اکسیدان نشان دهنده بهبود خواص آن در برابر حرارت، ری اکسترود چند‌باره، تنش‌های محیطی و خواص مکانیکی آن شده ‌است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Optimization of Stirring Speed and Irganox 1076 Concentration for Enhanced Physical Properties of ABS Using Artificial Neural Networks

نویسنده English

Fahimeh Derakhshanfard
Department of chemical Engineering, Ahar Branch, Islamic Azad University, Ahar, Iran
چکیده English

This research was undertaken to investigate the efficacy of Irganox 1076 antioxidant in enhancing the impact strength of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) polymer. Specifically, the study focused on ABS grade SD-0150, a product of Tabriz Petrochemical Company, which served as the base polymer. Irganox 1076 was strategically incorporated into the polymer matrix, functioning as both an impact modifier and a heat stabilizer, with the aim of improving the material's overall performance. To comprehensively evaluate the antioxidant's influence on the polymer's properties, a series of ABS/Irganox 1076 blends were meticulously prepared. These blends were then subjected to a battery of characterization tests, including the determination of melt flow index (MFI), Vicat softening temperature, and Izod impact strength. All experimental results were rigorously compared against the properties of the pristine ABS-SD0150, establishing a baseline for analysis. Furthermore, a multilayer perceptron (MLP) neural network, a sophisticated machine learning tool, was employed to model the collected experimental data. This computational approach facilitated the prediction of blend properties, offering insights beyond direct experimental measurements. The results of this study conclusively demonstrated that the incorporation of Irganox 1076 led to a significant improvement in the physical properties of ABS. Notably, the blend containing 2% by weight of Irganox 1076 exhibited markedly enhanced thermal stability, a critical factor for many applications. Additionally, the polymer's inherent resistance to environmental stress, was also substantially improved. These findings underscore the potential of Irganox 1076 as an effective additive for enhancing the performance characteristics of ABS polymers.

کلیدواژه‌ها English

Imapct Resistant
Acrilonitrhil Butadiene Styrene
Irganox 1076 Anti Oxidant
Artificial Neural Networks
Multi Layer Perceptron
[1] J. Jang, J. Kim, and J. Y. Bae, “Synergistic effect of ferric chloride and silicon mixtures on the thermal stabilization enhancement of ABS,” Polym. Degrad. Stab., vol. 90, no. 3, 2005.
[2] K. Lee, J. Kim, J. Bae, J. Yang, S. Hong, and H. K. Kim, “Studies on the thermal stabilization enhancement of ABS; synergistic effect by triphenyl phosphate and epoxy resin mixtures,” Polymer (Guildf)., vol. 43, no.8, 2002.
[3] J. G. Bokria and S. Schlick, “Spatial effects in the photodegradation of poly(acrylonitrile-butadiene-styrene): A study by ATR-FTIR,” Polymer (Guildf)., vol. 43, no. 11, 2002.
[4] M. Brebu, T. Bhaskar, K. Murai, A. Muto, Y. Sakata, and M. A. Uddin, “The individual and cumulative effect of brominated flame retardant and polyvinylchloride (PVC) on thermal degradation of acrylonitrile-butadiene- styrene (ABS) copolymer,” Chemosphere, vol. 56, no. 5, 2004.
[5] A. Mamat, T. Vu-Khanh, P. Cigana, and B. D. Favis, “Impact fracture behavior of nylon-6/ABS blends,” J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys., 1997.
[6] D. Dong, S. Tasaka, S. Aikawa, S. Kamiya, N. Inagaki, and Y. Inoue, “Thermal degradation of acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer in bean oil,” Polym. Degrad. Stab., vol. 73, no. 2, 2001.
[7] A. Mehralizadeh, F. Derakhshanfard, Z. Ghazitabatabaei, “Studying the Influence of the Mixing Speed of the Polymer Blend of General-Purpose Polystyrene and Acrylonitrile-Butadiene Styrene with the Applications of Artificial Neural Networks”, Iranian Journal of Chemical Engineering (IJChE) journal, page 21-32, 2020.
[8] A. Mehralizadeh, F. Derakhshanfard, “Applications of Multi-Layer Perceptron Artificial Neural Networks for Polymerization of Expandable Polystyrene by Multi-Stage Dosing Initiator”, Iran. J. Chem. Chem. Eng., Vol. 41, No. 3., 2022.
[9] ا. ل. و. ج. س. و. خ. ح. علی, “تهیه و بررسی خواص نانوکامپوزیت سازگار شده پلی آمید 1/6 – آکریلو نیتریل بوتادین - استایرین کوپلیمر / خاک رس”, 1386.
[10] قلی زاده روشن، آرمان و ذوالفقاری، عباس و شاکری، محسن, "بررسی اثر افزودن ذرات AL2O3 به پلیمرABS بر استحکام کششی و فشاری قطعات ساخته شده با چاپگر سه بعدی"، 1397، FDM.
[11] غفاریان، سمیه و دانش منش، حبیب و زبرجد، سیدمجتبی, "بررسی تاثیر نانوذرات Al2O3 بر خواص اتصال ورق‌های ABS متصل شده به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی"، 1396،FSW .
[12] ح. آ. م. و. ق. میلاد، "تهیه و بررسی خواص رئولوژیکی و مورفولوژیکی آلیاژهای پلی استال/ اکریلونیتریل بوتادی ان استایرین/ ترموپلاستیک الاستومر پلی یورتان و نانو کامپوزیت‌های آن"، 1395.
[13] ب. م. و. ش. ن. ک. و. م. ا. و. ع. علیرضا, "مطالعه تجربی شکل شناسی و رفتار ضربه‌ای نانوکامپوزیت‌های PA6/ABS/CaCO3"، فصلنامه علوم و فناوری کامپوزیت، دوره 3، شماره 1، 1395.
[14] م. مسعود, "مقایسه و بررسی تجربی تاثیر شرایط فرآیند و نسبت ترکیب مخلوط‌های PC/PMMA وPC/ABS  بر استحکام کششی حداکثر قطعات تولیدشده به روش قالب‌گیری تزریقی"، 1394.
[15] آسیابی، تقی و ازدست، طاهر و ممقانی شیشوان، سجاد, "اثر افزودن نانو ذرات اکسید آلومینیوم با درصدهای وزنی مختلف برخواص مکانیکی نانو کامپوزیت‌هایABS/ اکسید آلومینیوم"، 1392.
[16] آقا بابازاده، میرزا و لک، محمدرضا و اجلالی، لادن و موسی نژاد، طیبه, "سنتز و بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی بنزوفورانون ها در فرآیند تولید گرافت- آکریلو نیتریل ، بوتادین ، استیرن، (g-ABS)"، 1388.