اصلاح گرافن اکسید به روش پلیمریزاسیون درجا و استفاده از آن به عنوان نانوذره موثر در بهبود ویژگی های مکانیکی نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات

در این پژوهش، گرافن اکسید با استفاده از روش پلیمریزاسیون درجا و در حضور متیل متاکریلات برای بهبود پراکندگی نانو ذره در ماتریکس پلی متیل متاکریلات و همچنین بهبود ویژگی ­های مکانیکی آن اصلاح شد. از فناوری فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) برای تایید اصلاح موفقیت آمیز گرافن اکسید استفاده شد. نانوکامپوزیت­ های پلی متیل متاکریلات با استفاده از روش اختلاط ذوبی تهیه شدند و فناوری­ های آنالیز گرما وزن سنجی (TGA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) برای بررسی نانو کامپوزیت­ های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت. همچنین اثرهای مقدار گرافن اکسید افزوده شده و پارامترهای فرآیند توسط طراحی آزمایش تاگوچی مورد مطالعه قرار گرفتند. (مقدار گرافن اکسید: ۰، ۲ و ۴ درصد وزنی، فشار پشت تزریق ۴۰، ۶۰ و ۸۰ مگا پاسکال، فشار تزریق ۶۰، ۸۰ و ۱۰۰ مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق ۱، ۵/۲ و ۴ ثانیه به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شدند). برای بررسی ویژگی­های مکانیکی کامپوزیت­ های تهیه شده، آزمون های استحکام کششی، سختی و ضربه مورد مطالعه قرارگرفتند. نتیجه­ ها نشان دادند که استحکام کششی نمونه تهیه شده در مقدار ۲ درصد وزنی نانوذره ­ها، فشار پشت تزریق ۴۰ و فشار تزریق ۶۰ مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق ۴ ثانیه بیش ­ترین مقدار را داشته است. سخنی نانوکامپوزیت ها نیز با افزایش مقدار نانوذره افزایش یافته و فشار تزریق، فشار پشت تزریق و زمان فشار پشت تزریق در سختی نمونه ها تاثیر چندانی نداشت. هم چنین آزمون ضربه بر روی نمونه ها نشان داد که با افزایش مقدار نانوذره و افزایش فشار تزریق استحکام در برابر ضربه کاهش یافته است، افزون بر این، در فشار پشت تزریق ۸۰ مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق ۱ ثانیه نیز نمونه ها بیش ­ترین مقاومت در برابر ضربه را داشته اند.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، گرافن اکسید اصلاح شده ، پلی متیل متاکریلات ، ویژگی های مکانیکی