نام پژوهشگر: محبوبه ناظمیان
محبوبه ناظمیان اسماعیل قاسمی
در این مطالعه نانوکامپوزیت های پلی اتیلن/ نانونولوله کربنی شامل 1، 5، 8 وphr10 نانولوله به روش اختلاط مذاب تهیه شد. پلیاتیلن به روش سیلانی شبکهای شد. آزمون تعیین محتوای ژل جهت بررسی میزان شبکهای شدن نانوکامپوزیتها انجام شد. نانولوله های کربنی توسط واکنش های افزایشی رادیکال آزاد با عامل وینیل تری اتوکسی سیلان (vtes) اصلاح شدند. نانولوله های اصلاح شده با استفاده از آنالیزهای زیرقرمز تبدیل فوریه، آنالیز عنصریedax و گرماوزن سنجی شناسایی شدند و نتایج نشان داد که واکنش اصلاح با موفقیت انجام شده است. ریخت شناسی نانوکامپوزیتها بوسیله ریزبینی الکترونی روبشی بررسی شده است. پایداری ابعادی در دمای بالای نانوکامپوزیتها توسط آزمون خزش در دمای بالا (hot set) بررسی شد که نتایج نشان داد نمونه های حاوی پلیاتیلن شبکهای قابلیت تحمل دمای بالاتر از نقطه ذوب پلیاتیلن را به خوبی دارند و همپنین درصد خزش آنها با افزایش نانولولهها و اصلاح آنها کاهش مییابد. پایداری گرمایی نمونهها توسط آزمون tga بررسی شد. افزودن نانولولهها باعث افزایش دمای بیشترین سرعت کاهش وزن(tp) و دما بعد از 5% کاهش وزن (t5%) شده است. همچنین اصلاح نانولولهها باعث بهبود مقاومت حرارتی شده است. رفتار ذوب و بلورینگی نانوکامپوزیتها توسط آزمون dsc انجام گرفت. دمای بلورینگی با افزودن نانولولهها افزایش یافت که میتوان آن را به اثر هسته گذاری نانولولهها مربوط دانست.خواص الکتریکی نانوکامپوزیتها بررسی شد که نتایج نشان میدهد نانوکامپوزیتهای حاوی نانولولههای کربنی خالص و اصلاح شده در wt%7 به آستانه اتصال الکتریکی میرسند. به طوریکه مقدار هدایت الکتریکی از از 15-10 ×63/4 برای پلیاتیلن خالص به s/cm 2-10 ×70/5 برای نانوکامپوزیت حاوی phr 10 نانولوله افزایش مییابد. اصلاح نانولولهها اگرچه به دلیل پراکنش بهتر در ماتریس پلیاتیلن باعث افزایش هدایت الکتریکی شده است اما بر مقدار آستانه اتصال تأثیری نداشته است. هدایت الکتریکی نانوکامپوزیتهای حاوی پلیاتیلن شبکهای با افزایش مقدار نانولوله تغییر قابل توجهی نشان ندادند. خواص رئولوژیکی نانوکامپوزیتها نیز بررسی شد. نتایج نشان میدهد با افزایش مقدار نانولولههای کربنی مدول ذخیره (g’) به یک ناحیه مسطح در فرکانسهای پایین میرسد که به دلیل رسیدن نانوکامپوزیتها به آستانه اتصال رئولوژیکی میباشد. نتایج بررسی خواص رئولوژیکی نانوکامپوزیتها نشان میدهد که نانوکامپوزیتهای حاوی نانولولههای کربنی خالص و اصلاح شده هر دو در wt%9/0 به آستانه اتصال رئولوژیکی میرسند که به طور قابل توجهی از مقادیر آستانه اتصال الکتریکی کمتر است. این تفاوت را میتوان به فاصله نانولوله-نانولوله کمتر مورد نیاز برای رسیدن به آستانه اتصال الکتریکی مربوط دانست.