تهیه کامپوزیت epdm/mwcnt با خواص مکانیکی- رئولوژیکی بهبودیافته از طریق اصلاح سیلانی پلیمر در غلظت های مختلف نانو لوله کربن

در این پژوهش کامپوزیت لاستیکی بر پایه epdmتهیه شد و برای تقویت آن، نانولوله کربن چنددیواره عامل دار (عامل کربوکسیل) مورد استفاده قرار گرفت. برای غلبه بر مشکل عدم پراکنش یکنواخت نانولوله در بستر ماتریس از عامل سازگارکننده وینیل تری متوکسی سیلان استفاده شد و عمیلات پیوند زنی آن با epdm درون مخلوط کن داخلی صورت گرفت. افزایش اندک در گرانروی که توسط افزایش گشتاور دستگاه در حین عملیات اختلاط دیده شد، تاییدی بر واکنش پیوند زنی بود. در ادامه و پس از گرافت شدن سیلان به epdm و اصلاح ماتریس، پیوند کوالانسی بین گروههای سیلان گرافت شده با epdm و گروههای عاملی موجود در سطح نانولوله صورت گرفت. از مزایای این آمیزه مقاومت حرارتی و مکانیکی بالای آن است که باعث اهمیت آن در صنعت می شود. جهت پخت این کامپوزیت از یک سیستم پخت انتخابی استفاده شد و اثر غلظت نانو لوله بر خواص مذکور اندازه گیری شد. رفتار ولکانش آمیزه و همچنین خواص مکانیکی، رئولوژیکی و حرارتی این کامپوزیت از موارد مورد بررسی در این تحقیق بوده است. پس از تهیه نمونه ها آزمونهای مقایسه ای خواص فیزیکی– مکانیکی با epdm اصلاح نشده با سیلان صورت گرفت. خواص مکانیکی کامپوزیت توسط آزمون کشش تعیین شد. نتایج نشان داد که مدول، استحکام کششی وسختی آمیزه ها با افزایش phr2 نانو لوله به ترتیب 69% ، 44% و 22% افزایش یافت ولی در عوض ازدیاد طول در نقطه شکست دارای نتیجه معکوس بود و با افزایش phr2 نانو لوله حدود 30% کاهش یافت. خواص حرارتی آمیزه ها توسط آزمون تخریب حرارتی(tga) مطالعه شد. افزایش پایداری حرارتی آمیزه ها با افزودن نانولوله به ماتریس پلیمری و بهبود انتقال حرارت در بین زنجیرهای لاستیک، از نتایج آزمون حرارتی بود. پخش نانولوله ی کربنی در لاستیک epdm با روش میکروسکپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد و نتایج نشان داد که استفاده از عامل سازگارکننده وینیل سیلان و ایجاد پیوند کوالانسی بین epdm اصلاح شده با سیلان وگروه عاملی موجود در سطح نانو لوله سبب دستیابی به پخش یکنواخت و همگن نانو لوله ها در ماتریس پلیمری شد. منحنی های پخت آمیزه ها از جمله نتایج جالبی بودند که در این پژوهش به آن ها پرداخته شد. افزایش گشتاور آمیزه های لاستیکی در اثر افزودن نانولوله ی کربنی به ماتریس، کاهش زمان برشتگی (scorch time) به دلیل انتقال حرارت بالای نانولوله با ماتریس و افزایش پایداری حرارتی آمیزه از نتایج این بررسی بود. برای بررسی رفتار دینامیکی- مکانیکی آمیزه ها از آزمون تجزیه ی دینامیکی مکانیکی حرارتی(dmta) استفاده شد. افزایش مدول ذخیره و مدول اتلافی وکاهش فاکتور اتلاف از دیگر نتایج بدست آمده در این پروژه بود که حاکی از ایجاد برهم کنش قوی بین نانو لوله کربنی و ماتریس epdm می باشد.