خواص مكانيكي نانوكامپوزيت‌هاي پلي ‌پروپيلن-الياف‌ طبيعي سبك‌شده با عامل فوم‌زا و تقويت‌شده با نانوذرات كربن كروي براي استفاده در صنعت خودرو

تحقيق حاضر با هدف بررسي خواص مكانيكي نانوكامپوزيت‌هاي پلي‌پروپيلن-الياف طبيعي سبك‌شده با عامل فوم‌زا و تقويت‌شده با استفاده از نانو‌ذرات كربن كروي‌شكل جهت استفاده در صنعت خودرو‌سازي انجام شد. براي اين منظور آرد باگاس در سطح ثابت 40 درصد، عامل فوم‌زا آزو ‌دي‌كربن آميد در 3 سطح صفر، 2 و 4 درصد، ونانوذره كربن كروي‌شكل در 4 سطح صفر، 0.25، 0.5 و 1 درصد به عنوان متغيرهاي مطالعه، و پلي‌پروپيلن به عنوان ماده پليمري زمينه و جفت‌كننده مالئيك انيدريد پلي‌پروپيلينه‌شده (به مقدار ثابت 4 درصد) براي تركيب‌هاي مختلف نانوكامپوزيت در نظر گرفته شدند. اختلاط مواد و فرايند ساخت با استفاده از دستگاه مخلوط‌كن داخلي و سپس با استفاده از پرس دو مرحله‌اي گرم و سرد انجام و نمونه‌هاي آزموني دانسيته، مقاومت به ضربه فاق‌دار، آزمون‌هاي خمش و كشش با استفاده از قالب‌هاي استاندارد ساخته شدند. همچنين ريزساختار نانوكامپوزيت با استفاده از تصاوير ميكروسكوپي SEM مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد با افزايش مقدار عامل فوم‌زا، دانسيته فراورده به طور‌ معني‌دار كاهش مي‌يابد، امّا بر روي مقاومت‌هاي مكانيكي جز مقاومت به ضربه تاثير منفي دارد. مقاومت به ضربه نانوكامپوزيت‌هاي سبك‌شده مقادير بالاتري نسبت به نمونه شاهد داشتند. همچنين مشخص شد افزايش مقدار نانوذره كربن توانست كاهش ساير مقاومت را در نانوكامپوزيت‌هاي سبك‌شده جبران و مقادير آنها را افزايش دهد. بررسي ريزساختار نمونه‌ها نيز نشان‌داد در حضور نانوذره كربن، ذرات باگاس در داخل پليمر پراكنش بهتري داشتند و اتصال مناسب‌تري بين آن‌ها و پليمر وجود داشت. همچنين حضور عامل فوم‌زا، سبب افزايش خلل و فرج و كاهش چگالي شد.