تاثیر نانوگرافن بر خواص مکانیکی و رئولوژیکی نانوکامپوزیت‌های بر پایه پلی‌استایرن با استفاده از SBS به عنوان سازگار کننده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد داراب، گروه مهندسی پلیمر، داراب، ایران

2 دانشگاه لاوال، دانشکده مهندسی شیمی، کبک، کانادا

چکیده

در این پژوهش، تاثیر نانوگرافن به عنوان یک تقویت کننده صفحه‌ای، بر خواص مکانیکی و رئولوژیکی پلی‌استایرن با مصرف عمومی (GPPS) مورد مطالعه قرار گرفت. استایرن- بوتادین- استایرن (SBS) به منظور سازگار کننده استفاده شد و همچنین تاثیر آن در بهبود توزیع نانوگرافن مطالعه گردید. محدوده ترکیب مورد استفاده برای نانوگرافن 01/0، 02/0 و 05/0 درصد و برای SBS، 5 و 10 درصد بود. تهیه نمونه‌های نانوکامپوزیتی، به روش اختلاط مذاب و توسط یک اکسترودر دو مارپیچه همسوگرد صورت گرفت. مورفولوژی نمونه‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری و آزمون پراش اشعه ایکس تعیین گردید. همچنین خواص مکانیکی همه نمونه‌ها توسط آزمون‌های کشش و استحکام ضربه‌ای تحلیل گردید. خواص رئولوژیکی تحت تنش نوسانی با دامنه کوتاه (SAOS) مطالعه شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراکندگی و توزیع بهتری از نانوگرافن را در ترکیبات دارای SBS نشان دادند. برای همه نمونه‌های نانوکامپوزیتی دارای SBS، شکست ترد از بین رفت و ناحیه کشش سرد افزایش یافت. بیشترین کرنش در نقطه شکست و استحکام ضربه‌ای در ترکیب دارای 5 درصد وزنی SBS و 05/0 درصد وزنی نانوگرافن حاصل شد. همچنین در این سیستم استحکام ضربه‌ای به بیش از 6 برابر پلی‌استایرن خالص بهبود یافت. آزمون رئولوژیکی نشان داد با استفاده از این درصدهای پایین نانوگرافن همراه با SBS، با وجود افزایش قابل ملاحظه خواص مکانیکی، ویسکوزیته ترکیبی در این نمونه‌ها کاهش یافت که این امر از نقطه نظر فرآیندپذیری پدیده مطلوبی است.

کلیدواژه‌ها