بررسی تأثیر گرافن بر خواص مکانیکی و بلورینگی کامپوزیتهای پلی پروپیلن/الیاف شیشه کوتاه
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
3 استاد، پژوهشکده فرآیند پلیمرها، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران
doi
چکیده
در تحقیق حاضر، خواص مکانیکی و گرمایی نانوکامپوزیتهای سهتایی پلیپروپیلن، الیاف شیشه کوتاه و نانوصفحات گرافن مورد بررسی قرار گرفته است. گروههای مختلف ترکیبات شامل 10، 20 و 30 درصد وزنی الیاف شیشه و همچنین 0، 1 و 2 درصد وزنی گرافن توسط یک مخلوطکن داخلی تهیه شدند. سپس نمونههای استاندارد آزمون کشش و ضربه با استفاده از دستگاه پخت به دست آمدند. برای تعیین خواص مکانیکی، از آزمون کشش تک محوری و آزمون ضربه شارپی و برای تعیین دماهای ذوب و تبلور و درصد بلورینگی از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی(DSC) استفاده شد. همچنین ریزساختار نمونهها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) مطالعه شد. تصاویر SEM به دست آمده نشان دادند که حضور گرافن باعث بهبود چسبندگی بین الیاف و زمینه شده است. مشاهده شد که نمونههای با الیاف شیشه بیشتر، مدول الاستیک و استحکام ضربه بالاتری دارند و حضور گرافن در ترکیب نمونههای با الیاف شیشه 10% و 20% وزنی، باعث افزایش مدول میشود. استفاده از 1% وزنی گرافن باعث افزایش استحکام کششی و ضربه و درصد ازدیاد طول تا شکست شد، در حالی که حضور 2% وزنی گرافن کاهش استحکام و ازدیاد طول را در پی داشت. نتایج آزمون DSC نشان داد که افزودن گرافن به ترکیب پلیپروپیلن با 10% الیاف شیشه، باعث افزایش دمای تبلور میشود. همچنین حضور 1% گرافن، درجه بلورینگی را کاهش داد.