تهیه نانو گرافن از گرافیت و استفاده از آن در نانوکامپوزیت های پلیمری بر پایه لاستیک استایرن بوتادین

دستیابی به پخشی پایدار از صفحات گرافن درون آب می تواند، زمینه ساز تولید نانوکامپوزیت های هادی الکتریسیته به روش لاتکسی باشد. در این پژوهش ابتدا گرافن اکساید از گرافیت به روش هامرز تهیه شد. سپس گرافن پایدار شده درون آب توسط افزودن فعال کننده های سطحی به گرافن اکساید با استفاده از سدیم دودسیل سولفات (sds) و پلی وینیل پیرولیدون (pvp) انجام شد. در نهایت گرافن اکساید تهیه شده توسط ویتامین c احیا شدند. نانوذرات سنتز شده به طور کامل مشخصه یابی شدند. نتایج مشخصه یابی نشان داد که فعال کننده های سطحی کاملا بر روی صفحات گرافنی جذب شده و موجب جلوگیری از به هم چسبیدن صفحات گرافنی در حین واکنش احیا می گردد. حذف فرآیندهای شدید مکانیکی (از جمله تابش امواج فراصوت) به منظور حفظ ساختار گرافن برای دستیابی به خواص مطلوب تر از دیگر اهداف این پژوهش می باشد. به همین منظور نانو کامپوزیت های گرافن لاستیک استایرن بوتادین به روش لاتکسی تهیه گردیدند. همچنین این روش توانایی فوق العاده ای برای بزرگنمایی صنعتی به نسبت رقبای خود از جمله روش های محلولی، پلیمریزاسیون درجا و امولسیون پیکرینگی را داراست. در ادامه¬ی این پژوهش سیتیک پخت توسط سامانه¬ی گوگردی نانوکامپوزیت های گرافنی و گرافن اکساید مورد بررسی قرارا گرفت و مشخص گردید که گروه های فعال اکسیژنی سطح گرافن اکساید در واکنش های ولکانش شرکت می کنند. در صورتی که نانوکامپوزیت های گرافنی از این توانایی برخوردار نیستند. خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های گرافنی و گرافن اکساید نیز بررسی گردید. کامپوزیت حاوی 30 قسمت دوده نیز با نانوکامپوزیت های گرافنی و گرافن اکساید مقایسه شد و معلوم گردید تنها 1 قسمت گرافن خواصی شبیه به 30 قسمت دوده در لاستیک استایرن بوتادین به وجود می آورد. در آخر خواص هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت های گرافنی و تاثیر فرآیند غلطک کاری بر شکست شبکه های مرتبط با هم و کاهش هدایت الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد نانوکامپوزیت های حاوی فعال کننده¬ی سطحی sds به علت خروج مطلوب آن ها حین فرآیند انعقاد، هدایت الکتریکی بالاتری را نسبت به pvp دارا هستند. همچنین فرآیند غلطک کاری به علت اعمال تنش های بسیار شدید موجب شکسته شدن شبکه های با هم مرتبط و افت شدید هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت ها می گردند.