بررسی تجربی تاثیر نانو لوله های کربنی چند جداره بر خواص مکانیکی و گرمایی نانو کامپوزیت PC/ABS/MWCNT

پلی کربنات از جمله پلاستیک های مهندسی با رفتاری از نوع داکتیل با چقرمگی بسیار بالا می باشد. با این حال، حساسیت نسبتا بالای این پلیمر نسبت به حضور شکاف های ریز استفاده از این پلیمر را در بسیاری از کاربردها محدود می نماید و همچنین جریان پذیری پایین پلی کربنات[۱] (PC)، امکان قالب گیری محصولات نازک را نیز سلب می کند. در این پژوهش برای افزایش استحکام ضربه ای  و فرایند پذیری، پلیمر آکریلونیتریل بوتادین استایرن[۲] (ABS) به پلی کربنات افزوده شد. افزون براین، از نانو لوله های کربنی[۳](CNT) برای بهبود استحکام مکانیکی و گرمایی استفاده شد. آمیخته های PC/ABS در دو درصد وزنی مختلف (۵۰/۵۰ و۳۰/۷۰ ) و نانو کامپوزیت های بر پایه آمیخته  (۳۰/۷۰)PC/ABS  حاوی ۲/۰ و ۳/۰ درصد وزنی نانو لوله های کربنی با استفاده از دستگاه مخلوط کن  و دستگاه پرس گرم تهیه گردید. نتایج آزمایشهای مربوط به تصاویر SEM از سطح شکست نمونه های آزمون ضربه شکاف دار نشان دهنده توزیع مناسب فاز ABS در زمینه PC در آمیخته (۳۰/۷۰)PC/ABS  و همچنین توزیع یکنواخت نانو لوله های کربنی در نانو کامپوزیت (۰.۳/۳۰/۷۰) PC/ABS/MWCNT می باشد، و همچنین نتایج آزمایشهای مربوط به خواص مکانیکی نشان داد که افزودن ۳۰ درصد از ABS در زمینه PC، باعث افزایش استحکام خمشی، استحکام ضربه ای، مدول کششی و مدول خمشی به ترتیب به میزان ۱/۱، ۲/۳۰، ۲/۱۵ و ۱۵/۱ درصد شد، ولی استحکام به کشش به میزان ۳/۳ درصد کاهش یافت و همچنین بکارگیری نانو لوله های کربنی با درصد وزنی ۳/۰ درصد در زمینه آمیخته PC/ABS باعث افزایش مدول کششی، مدول خمشی و استحکام به ضربه به ترتیب به میزان ۴/۱۳، ۸/۲۰ و ۱/۱۰۷ درصد و کاهش استحکام کششی و نیروی خمشی به ترتیب به میزان ۶/۱۶ و ۵/۱۶ درصد نسبت به آمیخته (۳۰/۷۰)PC/ABS   شده است. طبق آزمون گرمایی DSC، با افزودن ۲/۰درصد از نانو لوله های کربنی به زمینه آمیخته PC/ABS دمای اکسید شدن فاز پلی بوتادین ABS به میزان ۱۰ درجه سلسیوس افزایش یافته است و با افزودن ۳/۰ درصد از نانو لوله های کربنی به زمینه آمیخته PC/ABS دمای انتقال شیشه ای PC به میزان ۲۵ درجه سلسیوس افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

پلی کربنات ، نانو کامپوزیت ، نانو لوله های کربنی ، آکریلونیتریل بوتادین استایرن ، پرس گرم ، آمیخته های PC/ABS