ارتباط ساختار با خواص آلیاژهای pa6/pa66/abs/nanoclay

هدف از این تحقیق ، تهیه و بررسی خواص آلیاژهای برپایه pa6/abs/com پر شده با نانوکلی در حضور pa6,6 بعنوان جزء سوم و نیز بررسی ارتباط ساختار با خواص آنها است. از اینرو بررسی خواص از یک سو و ارتباط ساختار با خواص آن از سوی دیگر مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در اجرای این پروژه، از نانوکلی بعنوان یک پرکننده تقویتی، از سازگار کننده برای سازگارسازی اجزاء و از pa6,6 برای افزایش خواص مکانیکی استفاده گردید. بر طبق آن اثر افزایش هر کدام از پارامترهای مذکور برروی خواص مورفولوژیکی، رفتار رئولوژیکی و خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. شعاع متوسط عددی (dn) و شعاع متوسط حجمی (dv) فاز پراکنده با افزایش مقدار نانوکلی و سازگارکننده کاهش یافته و شاخص پراکندگی (d) نیز به سمت واحد میل می کند. به گونه ای که در آلیاژ با ترکیب درصد 5/35/60 با افزایش مقدار 3% سازگارکننده (در مجموع 8% سازگارکننده)، مورفولوژی از قطره-ماتریس به مورفولوژی تقریباً بهم پیوسته تغییر می یابد. این در حالیست که در نمونه 2/5/35/60 مورفولوژی بطور کامل بهم پیوسته است. می توان نتیجه گرفت که تاثیر سازگارکنندگی 2% نانوکلی از 3% سازگارکننده بیشتر است. نتایج حاصل از saxs و تصاویر tem در کنار یکدیگر میزان اینترکلیشن و اکسفولیشن صفحات سیلیکات نانوکلی را بطور کامل تایید می کنند. با افزایش مقدار نانوکلی، در فرکانس های پایین حدود 100 برابر افزایش می یابد، در حالیکه تغییر چندانی نمی کند. این بدان معناست که اکسفولیشن و اینترکلیشن نانوکلی بیشتر در فاز pa6 رخ می دهد. بنابراین نسبت ویسکوزیته فاز پراکنده به فاز ماتریس کاهش یافته و همچنین با توجه به اثر سازگارکنندگی نانوکلی، ذرات abs ریزتر می گردند. نتایج حاصل از آن با داده های انرژی-های بین سطحی و ضریب خیس شوندگی نیز مطابقت دارد. با در نظر گرفتن اثر نانوکلی بر مدل پالیرنی نمی تواند رفتار رئولوژیکی این آلیاژها را بطور کامل توجیه نماید، اما اعداد حاصل از مدل بوسمینا برای هر دو نمونه pa6/abs/com/clay با ترکیب درصد 0/5/15/80 و 6/5/15/80 با یافته های تجربی در فرکانس های پایین مطابقت دارد. برای آلیاژ 0/5/15/80 مقدار ? از مدل بوسمینا، mn/m 364/0 و برای نانوکامپوزیت آن با 6% وزنی نانوکلی، mn/m 015/0 بدست می آید. نتایج رئولوژیکی نیز تایید می کنند که با افزایش مقدار درصد فاز abs، سازگارکننده، نانوکلی و pa6,6 در فرکانس های پایین، ?* و g افزایش می یابند. در این فرکانس ها g رفتار شبه جامد و ?* نیز رفتار تسلیم را نشان می دهد و افزایش این پارامترها در فرکانس های پایین نیز موید تغییر ساختار مورفولوژیکی می باشد. شیب منحنی خزش با زمان در زمان های طولانی (ناحیه تعادلی) بطور چشمگیر با افزایش نانوکلی و سازگارکننده کاهش می یابد و شیب کمتر نیز نشانگر ویسکوزیته بالاتر است. با افزودن نانوکلی و سازگارکننده، درصد الاستیسیتی افزایش می یابد. داده های آسودگی تنش این آلیاژها در زمان های بسیار طولانی، رفتار شبه جامد نشان می دهند. با افزایش 2، 4 و 6% وزنی نانوکلی به آلیاژهای pa6/abs/com، رفتار شبه جامد در ناحیه انتهایی (زمان های طولانی) مشاهده می گردد. بطوریکه در 6% وزنی نانوکلی، منحنی آسودگی تنش در زمان های کوتاه تا زمان های طولانی پلاتو می شود. دامنه overshoot با افزایش مقدار نانوکلی، افزایش می یابد. به گونه ای که در نرخ برشی 1-s 01/0، حتی در حضور نانوکلی هم هیچگونه overshootی مشاهده نمی شود. در صورتیکه در نرخ برشی 1-s 1 یک overshoot ظاهر می شود که دامنه آن با افزایش مقدار نانوکلی افزایش می یابد. این بدان معناست که نرخ برشی و نانوکلی منجر به غیرخطی شدن رفتار و تغییر مورفولوژی می شوند. همچنین با افزایش 2، 4 و 6% وزنی نانوکلی و 20، 40، و 60% وزنی pa6,6 به آلیاژهای برپایه pa6/abs/comمدول و تنش تسلیم روند صعودی دارند در صورتیکه کرنش در نقطه شکست کاهش نشان می دهد.