استحکام ضربه ای در مواد از جمله شاخصه های مهم در طراحی یک محصول بشمار می آید. گسترش مواد کامپوزیت پلیمری در صنایع، ضرورت بررسی دقیق خواص این مواد را در شرایط مختلف بارگذاری از جمله سرعت بالا طلب می کند. با توجه به ظرفیت های بالای نانوکامپوزیت ها، هدف از این تحقیق بررسی رفتار کامپوزیت های چند لایه آغشته به سیال غلیظ برشی حاوی نانو ذرات سیلیکا در مقابل ضربه سرعت بالا می باشد. برای این منظور، ابتدا به بررسی رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون اتیلن گلیکول، پلی اتیلن گلیکول و پلی پروپیلن گلیکول با درصد وزنی مختلف از نانو سیلیکا پرداخته شد . سیال های پلی اتیلن گلیکول 20، 30، 40 و 50 درصد وزنی نانو سیلیکا واتیلن گلیکول در درصد های وزنی30، 40 و 50 از نانو سیلیکا رفتار غلیظ برشی از خود نشان دادند. پارچه های آرامید twaron® ct706 با دانسیته سطحی g/m2 200 وtwaron® t717 با دانسیته سطحی g/m2 280 بصورت خشک و آغشته شده به سیال غلیظ برشی حاوی نانو ذرات سیلیکا با درصد های وزنی 0 ، 40 و 50 درصد وزنی از نانو سیلیکا و در تعداد لایه های 2 و4 و 6 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده کاهش سرعت پسماند و افزایش جذب انرژی با افزایش تعداد لایه های پارچه تقویت کننده و افزایش ترکیب درصد وزنی نانو ذرات سیلیکا در الیاف آرامید ct706 twaron® بود. نتایج بررسی شده در الیاف آرامید t717 twaron® نشان دهنده کاهش ناچیز در سرعت پسماند و افزایش کمی در جذب انرژی بود. به منظور بررسی خواص سیال غلیظ برشی در برابرضربه سرعت بالا ، سیال غلیظ برشی با درصد های وزنی 0، 40 و 50 درصد وزنی از نانو سیلیکا در غیاب الیاف آرامید تحت آزمون ضربه سرعت بالا قرار گرفت. نتایج نشان دهنده کاهش ناچیز در سرعت پسماند و افزایش اندک در جذب انرژی بود. فوم های پلی یورتانی با ضخامت mm10 وmm 20 در حالت خشک و mm10 برای نمونه آغشته شده به سیال غلیظ برشی تحت آزمون ضربه سرعت پایین قرار گرفت. نتایج نشان دهنده کاهش فرو رفتگی در نمونه محافظت شده توسط فوم های پلی یورتانی آغشته به سیال غلیظ برشی و کاهش آسیب وارد شده به نمونه آغشته شده به سیال غلیظ برشی بود.

کامپوزیت های ساندویچ پنلی متشکل از دو صفحه کامپوزیتی سه لایه از جنس الیاف شیشه / پلی استر می باشد که بین آنها با استفاده از فوم پلی یورتان سخت پر می گردد. این مطالعه شامل دو مرحله می باشد، در مرحله اول، اثر دانسیته فوم در ساختار های ساندویچی در میزان جذب انرژی در محدوده سرعت های100 الی 150 متر بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفت تا بهینه ترین دانسیته مشخص گردد. از روی نتایج حاصل از آزمون ضربه، سرعت حد بالستیک، سرعت پسماند، انرژی جذب شده، انرژی جذب شده ویژه به دست آمد بررسی داده ها نشان داد دانسیته 49 کیلو گرم بر متر مکعب بهینه ترین حالت از نظر بیشترین سرعت بالستیک و انرژی جذب شده و کمترین سرعت پسماند می باشد و نیز از لحاظ انرژی جذب شده ویژه دانسیته های پایین 70 کیلوگرم بر متر مکعب عملکرد بهتری را نشان می دهند. در مرحله دوم، به منظور بررسی اثر نانو در خواص ضربه ای ساندویچ پنل از نانو کلی اصلاح شده cloisite®30b در ساختار هسته فومی پلی یورتانی استفاده شد، در این مطالعه نحوه پخش نانو کلی در داخل نانو کامپوزیت با استفاده روش ویسکومتری و saxs بررسی شد، بررسی مورفولوژی با دستگاه sem نشان داد که حضور نانوکلی در ساختار فوم باعث افزایش دانسیته تعداد سلول ها در واحد حجم فوم شده و نیز افزایش ضخامت دیواره آنها وکاهش اندازه سلول ها در مقایسه با نمونه های بدون نانو می شود، علاوه بر این آزمون ضربه سرعت بالا در محدوده سرعتی 100 تا 140 متر بر ثانیه روی ساختارهای نانوکامپوزیتی ساندویچ پنلی با درصد نانو کلی مختلف انجام شد و نمونه ی با 5/0 درصد نانو، بیشترین میزان جذب انرژی و سرعت حد بالستیک و کمترین سرعت پسماند را در مقایسه با نمونه های دیگر نشان داد.

در تحقیق حاضر اثر همزمان عوامل اصلاح کننده، سازگارکننده و ذرات نانو بر روی آمیزه های پلی استر/ پلی اولفین مورد بررسی قرار گرفت. اصلاح خواص رئولوژیکی pet با استفاده از عامل گسترش دهنده زنجیر pmda به همراه عامل هم افزای پنتااریتریتول صورت پذیرفت. بدین منظور درصدهای مختلفی از عامل گسترش دهنده زنجیر به pet اضافه شد. pet اصلاخ شده دارای زنجیرهای شاخه ای و عاری از ساختار شبکه ای و ژل بود. مشاهده گردید که استفاده از 5/0 درصد وزنی از عامل گسترش دهنده زنجیر منجر به افزایش گرانروی ذاتی pet به میزان 2/0 و کاهش 12 واحدی شاخص رفتار مذاب آن شد. پس از انتخاب درصد مناسب عامل گسترش دهنده زنجیر، آمیزه های pet/ldpe در غیاب و حضور عوامل گسترش دهنده زنجیر و سازگارکننده و همچنین نانوکامپوزیت آن ها تهیه شد. اضافه شدن عامل سازه گارکننده موجب کاهش اندازه ذرات فاز پراکنده و بهبود خواص رئولوژیکی آمیزه ها گردید. رفتار حرارتی آمیزه ها به وسیله آزمون dsc مورد بررسی قرار گرفت، که مشخص گردید وجود ساختار شاخه ای در pet رفتار حرارتی کل آمیزه را تحت تاثیر خود قرار می دهد. واکنش گسترش زنجیر پراکنش ذرات نانورس در نانو کامپوزیت ها را تحت تاثیر قرار داده و موجب تغییر رفتار pet در برابر ذرات نانو با ماهیت قطبی گردید.

در این پژوهش نانوکامپوزیت هایی از نانوخاک رس اصلاح شده با مواد آلی برپایه کوپلیمر اتیلن-اکتن در حضور و عدم حضور دی کیومیل پراکسید طی فرآیند اختلاط مذاب در یک مخلوط کن داخلی تهیه شد. سپس اثر زمان پخت، مقدار عامل پخت و مقدار نانوخاک رس بر روی مورفولوژی، خواص مکانیکی، حرارتی و رئولوژیکی مواد پخت نشده و پخت شده بررسی شد. برای یافتن زمان بهینه پخت، نانوکامپوزیت های دارای میزان ثابتی از نانوخاک رس و پراکسید تهیه شد و اثر زمان های پخت مختلف برخواص فیزیکی و مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت.