تحضير وتوصيف خليط بوليمري من PMMA/UPE مقوى بمواد طبيعية لوقب طرف اصطناعي

الباحث

سرى حميد احمد

المشرف

وفاء مهدي صالح

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Polymer blend;PMMA/UPE;Natural fibers;Prosthetic socket

في هذه الدراسة استخدمنا أنواعًا مختلفة من مواد الاساس والعديد من مواد التقوية المختلفة لغرض الحصول على طرف صناعي يناسب الاحتياجات المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك ، تم دراسة تأثير الألياف 4 مادة الاساس. حيث ان مواد الاساس لهذه OLS pall هي نوعين PMMA :والمزيج البوليمر (PMMA: 30%UPE) تتكون هذه الدراسة من أربع مراحل؛ في Ala pall الأولى؛ تم استخدام الطريقة اليدوية ( ح lay-up 320)لتصنيع مركبات من مزيج البوليمر (PMMA: XZUPE) للاستخدام في الأطراف الاصطناعية والتي يتم تحضيرها بنسب مئوية )£10 ، 220 ، 730 ، 240 ، و 750( من البوليستر غير ، المشبع (UPE) يضاف الى راتنج الأكريليك (PMMA) . تم اجراء بعض الفحوصات الميكانيكية والفيزيائية مثل (فحص الشد - الانحناء - الانضغاط الصدمة - الصلادة - الكثافة - وامتصاص الماء) (DSC) واختبار الجهر الالكتروني الماسح (SEM) التي اجريت على جميع العينات المعدة وتم اختيار أفضل عينة من مزيج البوليمر els على نتائج هذه Cilio gail حيث بينت الفحوصات ان المزيج البوليمري Che! (70%PMMA:30%UPE) افضل نتائج وتم الاعتماد عليه كمادة اساس. في المرحلة الثانية، باستخدام طريقة التصنيع اليدوية تم تقوية كل واحدة من مواد الاساس اعلاه بالدقائق النانوية والتي هي قشور الجوز ( 40.81 نانومتر) ومسحوق التالك )29,21 نانومتر) بنسب وزنية بيهم منوية مختلفة )10.1 ٠ 20.2 © 20.3( اضيفت على انفراد. حيث تبين انه عند إضافة 0.3 1 من الجسيمات النانوية إلى مواد الاساس تم الحصول على أعلى الخصائص الميكانيكية، وان أفضل العينات من GUS yall النانوية التي تم الحصول عليها هي :- (PMMA: 0.3% WSP) (PMMA: 30%UPE):0.37WSP) تُظهر هذه العينات أعلى (مقاومة شدء ومقاومة انحناء، ومقاومة انضغاط ومقاومة Andie وصلادة) ، التي وصلت إلى [(28 و 25 ميجا باسكال) ، (74 و 62.4 ميجا باسكال) ، (42 و 45 ميجا باسكال) ، (7.4 و 7.1 كيلوجول /م 26 ، )4.2 ، 3.83 ميجا باسكال) و )77 و 77.5([ ، على التوالي ، وقد وجد ان العينات المتراكبة المقواة بدقائق 5 الجوز أعطت أعلى النتائج مقارنة بالعينات المتراكبة المقواة بالدقائق الأخرى.

In this study, we used different types of the matrix and many different types of reinforcement to obtain an artificial limb that suits the required needs. Additionally, the effects of natural and synthetic fibers on polymer nanocomposites were investigated, as well as the effects of fiber arrangements within the matrix. The matrix materials of these composites are of two types: PMMA and a polymeric blend of (PMMA: 30% UPE). The current work consists of four stages; in the first stage, the (hand lay-up)was used to fabrication of polymeric blend composites (PMMA: X%UPE) for use in socket prostheses is prepared at different weight ratios (10%, 20%, 30%, 40%, and 50%) of unsaturated polyester (UPE) was added to acrylic resin (PMMA). Tests for mechanical and physical properties, including ( tensile, flexural, compression, impact, hardness, density, and water absorption tests), as well as (FTIR, SEM, and DSC) tests, were done on all the prepared samples. The best sample was chosen based on the results of these tests, which were (70% PMMA:30% UPE). In the second stage, each one of these matrices was reinforced with nanoparticles (walnut shell (WSP) (40.81 nm) and talc powder (TP) (29.21 nm)) at percent ratios (0.1%, 0.2%, and 0.3%),individually, by using the (hand lay-up) method. The best nanocomposites obtained are (PMMA: 0.3%WSP) and (PMMA: 30%UPE): 0.3%WSP), which have higher tensile strengths, flexural strength, compression strength, impact strength, fracture toughness, and hardness, with values of [(28 and 25 MPa), (74 and 62.4 MPa), (42 and 45 MPa), (7.4 and 7.1 KJ/m2), (4.2 and 3.83 MPa√m)] [(77 and 77.5)], it was also observed that samples reinforced with walnut shell particles gave the mechanical properties higher than the samples reinforced with other particles. The third stage, accomplished using (hand lay-up) method of prepare hybrid nanocomposites by the addition of chopped fibers (hemp fibers (HF) at a length of 0.5 cm) with percent ratios (0.3%, 0.6% and 0.9%) to the four groups of nanocomposites (PMMA:0.3%WSP), (PMMA:0.3%TP), ((PMMA:30%UPE):0.3%WSP), and ((PMMA:30%UPE):0.3%TP). The results demonstrated that when hemp fibers were added to these four groups of samples, the tensile strength, flexural strength, compression strength, impact strength, fracture toughness, and hardness increased, reaching their maximum values at a ratio of 0.9% of hemp fibers. The fourth stage entailed vacuum bagging prepared hybrid laminates and adding (4) layers of woven luffa fibers and (6) layers of woven perlon fibers to the greatest of two hybrid nanocomposites [(PMMA: 0.3%WSP): 0.9%HF] and [((PMMA:30%UPE):0.3%WSP):0.9%HF] at different fibers layer arrangement [(3P+4Lu+3P) and (2(2P+1Lu+1P+1Lu))].The results elucidated that the properties of tensile strength, flexural strength, compression strength, impact strength, fracture toughness, and hardness improved when adding woven fibers to both the best specimens. For physical properties, the density and water absorption of all samples increased with the addition of woven fibers to hybrid nanocomposites. The results of the FTIR indicate the formation of physical bonds and the absence of any chemical reactions or crosslinks that could occur as a result of the mixing. As a result of the DSC test, there is only a very slight adjustment in the values of Tg, meaning that its polymer blend has a single phase structure with miscibility of its components and better interrelations between its polymeric chains. In the SEM analysis, it was discovered that the matrix structure was homogeneous in morphology, and that there were no new phases or phase-segregated dominants in the matrix structure. While the results of the bacteria growth test demonstrate that the bacteria enzymes Staphylococcus aureus (S. aureus) are unable to analyze the surfaces of materials available for feeding, and thus cannot grow on them.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب