پديد آورندگان :
نوري نياركي، ابراهيم دانشگاه آزاد اسلامي واحد شوشتر - دانشكده مهندسي مكانيك، شوشتر، ايران , عيسوند زيبائي، محمدرضا دانشگاه آزاد اسلامي واحد انديمشك - دانشكده مهندسي مكانيك، انديمشك، ايران , نوري نياركي، ميثم دانشگاه سمنان - دانشكده مهندسي مكانيك، سمنان، ايران
كليدواژه :
نانوكامپوزيت‌هاي‌هيبريدي , خواص مكانيكي , نانوصفحات‌گرافن , نانو خاك‌رس , الياف شيشه
چكيده فارسي :
در اين تحقيق، خواص مكانيكي نانوكامپوزيت‌هاي هيبريدي با زمينه پليمري پلي‌پروپيلن و اتيلن‌پروپيلن‌دي‌ان‌مونومر تقويت شده با نانوصفحات‌گرافن، نانوخاك‌رس و الياف شيشه به روش رويه پاسخ بررسي شده است. تركيبات شامل 0، 1 و 2 درصد وزني نانوصفحات‌گرافن0، 3 و 6 درصد وزني نانوخاك‌رس 0، 10 و20 درصد وزني الياف شيشه 0، 5 و 10 درصد وزني اتيلن‌پروپيلن‌دي‌ان‌مونومر مي‌باشند كه توسط يك مخلوط‌كن داخلي و يك دستگاه پرس داغ تهيه شدند. آزمون كشش براي تعيين استحكام كششي و مدول كششي و آزمون ضربه براي تعيين استحكام ضربۀ تركيبات انجام شدند. همچنين تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي جهت مشاهدۀ نحوۀ پراكندگي ذرات نانو و الياف شيشه در زمينۀ پليمري استفاده شدند. نتايج نشان مي دهد كه نانو صفحات‌گرافن و نانو خاك رس در درصدهاي بالا دچار كلوخگي شده‌اند. حضور نانوصفحات‌گرافن در درصدهاي وزني پايين استحكام ضربه، استحكام كششي و مدول كششي را به ترتيب 23، 46 و 16 درصد افزايش داده است.افزودن نانورس در درصدهاي وزني پايين باعث افزايش 21% استحكام كششي و در درصدهاي وزني بالا باعث كاهش خواص مكانيكي شده است. افزودن الياف شيشه باعث افزايش 18% و 24% استحكام ضربه و مدول كششي شده و استحكام كششي را ابتدا افزايش و سپس كاهش داده است. نتايج نشان مي دهد كه افزودن اتيلن‌پروپيلن‌دي‌ان‌مونومر استحكام ضربه را 57% افزايش داده در صورتيكه بر روي خواص كششي ماده تأثير كاهشي داشته است.
چكيده لاتين :
In this study, the mechanical properties of polymeric hybrid nanocomposites based polypropylene (PP) and ethylene-propylene dine monomer (EPDM) reinforced with graphene nanosheets, a nano clay, and glass fiber by response surface methodology is investigated. Compounds include 0, 1, and 2 wt% graphene nanosheets, 0, 3, and 6 wt% nano clay 0, 10, and 20 wt% glass fibers, and 0, 5, and 10 wt% EPDM which were prepared by an internal mixer. Samples for mechanical testing were made by a hot press machine. The tensile tests were performed to determine the tensile strength and tensile modulus and the impact test was performed to assess the impact strength of the compounds. SEM images were also used to observe how the nanoparticles and glass fibers dispersed in the polymer. It was observed that graphene and clay nanoparticles had well dispersion at low wt%, but aggregation was observed at high wt% of them. Graphene nanosheets at low wt% increased impact strength, tensile strength, and tensile modulus by 23%, 46%, and 16% respectively. However, high weight percentages, it has reduced them. With addition of nanoclay at low wt% has increased the tensile strength by 21%, reduced it at high wt%, and reduced impact strength and tensile modulus. With the addition of glass, fibers has increased the impact strength and tensile modulus by 18% and 24%, and the tensile strength is increased at low wt% and reduced at high wt%. The addition of EPDM increased the impact strength by 57% while reducing the tensile properties.
