مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تأثیر همزمان بهبوددهنده ضربه و کربنات کلسیم روی خواص مکانیکی پروفیل‌های UPVC

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 مدیر تحقیق و توسعه، مجتمع صنعتی روزوین، اردبیل، ایران
2 مدیر عامل مجتمع صنعتی روزوین، اردبیل، ایران
10.48311/mme.2026.119370.82981
چکیده
در این پژوهش، عملکرد مکانیکی پروفیل‌های یو پی‌وی‌سی درب و پنجره تولیدشده با سه فرمولاسیون صنعتی با کدهای TF-01، TF-02 و TF-03 که حاوی مقادیر متفاوتی از بهبوددهنده‌های ضربه ACR و CPE و کربنات کلسیم هستند، به‌صورت تجربی مورد ارزیابی قرارگرفته است. آزمون‌های استاندارد شامل مدول خمشی، مقاومت ضربه کششی، مقاومت ضربه چارپی ماده و پروفیل، آزمون ضربه سقوط آزاد جسم و همچنین تنش خمش فشاری و کششی گوشه‌های جوش ‌شده پروفیل‌ها مطابق با استاندارد ملی INSO 12291-1 و استانداردهای بین‌المللی متناظر، در انستیتو تکنولوژی پلاستیک مجتمع صنعتی روزوین انجام‌گرفته است. نتایج به وضوح نشان می‌دهند که فرمولاسیون TF-03، که با توازن بهینه "ACR" و میزان کاهش‌یافته 〖"CaCO" 〗_3 از "Phr" 36 (در TF-01 ) به "Phr" 29 مشخص می‌شود، بهبود عملکردی چشم‌گیری داشته است. به طور خاص، TF-03 به حداکثر مقاومت ضربه کششی 〖" kJ/m" 〗^2 683 دست یافت که به مراتب بالاتر از مقدار 〖" kJ/m" 〗^2 297 ثبت شده برای TF-01 بود. علاوه بر این، مقاومت ضربه چارپی پروفیل آن به 〖" kJ/m" 〗^251 رسید و از حداقل الزامات استاندارد (〖"kJ/m" 〗^2 45) فراتر رفت، در حالی که TF-01 تنها به 〖"kJ/m" 〗^2 8/30 دست یافت. همچنین، آزمون‌های ضربه وزنه سقوط نشان داد که هر سه فرمولاسیون عملکرد رضایت‌بخشی (بدون شکست در ده ضربه اعمالی) از خود بروز دادند. می‌توان اظهار داشت، کاهش غلظت کربنات کلسیم به "Phr" 29، با کاهش تمرکز تنش، یکی از عامل‌های عامل کلیدی در دستیابیTF-03 به بالاترین چقرمگی و انطباق کامل با الزامات ضربه‌ای استاندارد بوده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The Simultaneous Effect of Impact Modifier and Calcium Carbonate on UPVC Profile Mechanical Properties

نویسندگان English

Negin Moallemi Khiavi 1
Ata Tavakkoli Aval 2
1 R&D Manager, Roozwin Industrial Complex, Ardadil,, Iran
2 Managing Director, Roozwin Industrial Complex, Ardabil, Iran
چکیده English

This research experimentally evaluated the mechanical performance of UPVC door and window profiles produced using three industrial formulations designated TF-01, TF-02, and TF-03, which contain varying amounts of "ACR" and "CPE" impact modifiers, as well as Calcium Carbonate (〖"CaCO" 〗_3). A comprehensive series of standard tests, including flexural modulus, tensile impact strength, material and profile Charpy impact strength, falling-weight impact test, and compression and tensile stress tests on welded corner joints, were conducted in accordance with the Iranian National Standard INSO 12291-1 and corresponding international standards, at the Plastics Technology Institute of the Roozwin Industrial Complex.

The results clearly demonstrate that the TF-03 formulation, characterized by the optimized balance of "ACR" and a reduced 〖"CaCO" 〗_3content from “36Phr” (in TF-01) to “29Phr”, yielded significant performance improvements. Specifically, TF-03 achieved a maximum tensile impact strength of “683 kJ/m2”, substantially higher than the “297 kJ/m2” recorded for TF-01. Furthermore, its profile Charpy impact strength reached “51 kJ/m2”, surpassing the minimum standard requirement (≥〖"\"45 kJ/m" 〗^2"), while TF-01 only reached “30.8 kJ/m2 kJ/m2”. Additionally, the falling-weight impact tests indicated that all three formulations exhibited satisfactory performance (zero failures in ten applied impacts). It can be stated that the reduction of Calcium Carbonate concentration to “29Phr”, by mitigating stress concentration, was a key factor enabling TF-03 to attain the highest toughness and achieve full compliance with the standard’s impact requirements.

کلیدواژه‌ها English

UPVC profile
impact modifier
charpy impact test
flexural modulus
tensile impact strength

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 اردیبهشت 1405