اصلاح گرافن اکسید به روش پلیمریزاسیون درجا و استفاده از آن به عنوان نانوذره موثر در بهبود خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی، دانشگاه ارومیه

2 دانشجوی دکتری شیمی آلی، دانشگاه ارومیه

3 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد شیمی آلی، دانشگاه ارومیه

چکیده

در کار حاضر، گرافن اکسید با استفاده از روش پلیمریزاسیون درجا و در حضور متیل متاکریلات جهت بهبود پراکندگی نانو ذره در ماتریکس پلی متیل متاکریلات و همچنین بهبود خواص مکانیکی آن اصلاح شد. از تکنیک Fourier Transform Infra-Red (FTIR) برای تایید اصلاح موفقیت آمیز گرافن اکسید استفاده شد. نانوکامپوزیت های پلی متیل متاکریلات با استفاده از روش اختلاط ذوبی تهیه شدند و تکنیک های Thermal Gravimetric Analysis (TGA) و(FESEM) Field Emission Scanning Electron Microscopy برای بررسی نانو کامپوزیت‌های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت. همچنین اثرات مقدار گرافن اکسید اضافه شده و پارامترهای فرآیند توسط طراحی آزمایش تاگوچی مورد مطالعه قرار گرفتند. (مقدار گرافن اکسید: 0، 2 و 4 درصد وزنی، فشار پشت تزریق 40، 60 و 80 مگا پاسکال، فشار تزریق 60، 80 و 100 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 1، 5/2 و 4 ثانیه به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شدند). جهت بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت های تهیه شده، تست های استحکام کششی، سختی و ضربه مورد مطالعه قرارگرفتند. نتایج نشان دادند که استحکام کششی نمونه تهیه شده در مقدار 2 درصد وزنی نانوذرات، فشار پشت تزریق 40 و فشار تزریق 60 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 4 ثانیه بیشترین مقدار را داشته است. سخنی نانوکامپوزیت ها نیز با افزایش مقدار نانوذره افزایش یافته و فشار تزریق، فشار پشت تزریق و زمان فشار پشت تزریق در سختی نمونه ها تاثیر چندانی نداشت. همچنین تست ضربه بر روی نمونه ها نشان داد که با افزایش مقدار نانوذره و افزایش فشار تزریق استحکام در برابر ضربه کاهش یافته است، علاوه بر این، در فشار پشت تزریق 80 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 1 ثانیه نیز نمونه ها بیشترین مقاومت در برابر ضربه را داشته اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات