تحلیل تجربی خواص نانوکامپوزیت‌های هیبریدی پلی پروپیلن/ پودر چوب/ گرافن

Abstract

هدف از این تحقیق ارزیابی برخی خواص فیزیکی، مکانیکی و همچنین ریخت شناسی و رفتار گرمایی نانو‌کامپوزیت‌های تشکیل شده از پودر چوب، پلی‌پروپیلن و گرافن می‌باشد. در تحقیق حاضر، از مالئیک انیدرید پیوند داده شده با پلی‌پروپیلن به­عنوان عامل جفت کننده، جهت ازدیاد برهم‌کنش بین اجزا استفاده شد. نمونه‌های نانو کامپوزیت‌ با مقادیر مختلف گرافن (0، 5_/0، 1، 5_/1، 2 درصد وزنی) با روش اختلاط مذاب و با استفاده از مخلوط‌کن داخلی و سپس با روش قالبگیری فشاری تهیه شد. جذب آب، واکشیدگی ضخامت، ریخت شناسی و خواص کششی و رفتار بلورینگی نانو‌کامپوزیت‌ها مورد سنجش قرار گرفت. نتایج آزمون‌ها نشان داد که با افزودن گرافن به نانو کامپوزیت‌‌ها تا 1 درصد وزنی، استحکام و مدول کششی آنها به­ترتیب 4_/33 و 9_/7 درصد نسبت به نمونه‌ی کنترل(بدون گرافن) افزایش یافت. استحکام ضربه‌ی نانو‌کامپوزیت‌ها با اضافه کردن گرافن تا 5_/0 درصد وزنی، 7_/5 درصد نسبت به نمونه­ی کنترل بهبود یافت. همچنین با افزایش گرافن تا 1 درصد وزنی، جذب آب و واکشیدگی ضخامت نانوکامپوزیت‌ها کاهش یافت. سطح شکست هموار و برهم‌کنش خوب میان اجزای نانوکامپوزیت‌ها در حضور مقادیر کم گرافن به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داده شد. آنالیز گرمایی با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی(DSC)، نشان داد با افزودن پودر چوب و گرافن به پلی‌پروپیلن خالص، دمای بلورینگی و مقدار بلورینگی افزایش پیدا می‌کند.