بررسی تجربی خواص فوم های نانوکامپوزیت پلیمری حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره توسط روش تاگوچی

در پژوهش حاضر، خواص فوم های نانوکامپوزیت پلیمری با مقادیر مختلف نانولوله کربنی چند دیواره و تحت شرایط فرآیندی مختلف بررسی شده است. به این منظور پلیمر پلی آمید6 به عنوان فاز زمینه انتخاب شد و با نانولوله های کربنی چند دیواره توسط دستگاه اکسترودر دو ماردونه در درصدهای وزنی نانولوله کربنی شامل 0، 5/0، 1 و 5/1، اختلاط ذوبی شد. سپس نانوکامپوزیت های تولید شده توسط عامل فوم زای آزودی کربنامید در دستگاه تزریق بر پایه طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی مطابق آرایه متعامد L16 فوم شدند. تاثیر درصد وزنی نانولوله های کربنی و شرایط فرآیندی شامل فشار نگهداری و زمان اعمال فشار نگهداری هر کدام در چهار سطح مختلف، بر خواص مکانیکی و ساختاری نمونه های فوم نانوکامپوزیت بررسی شده است. استحکام کششی ویژه به عنوان خاصیت مکانیکی بررسی شد و برای بررسی خواص ساختاری، نمونه ها تحت آزمایش SEM قرار گرفتند که تصاویر مربوط به این تست نشان داد که ساختار میکروسلولی بسیار مناسبی حاصل شده است. مطابق نتایج آنالیز سیگنال به نویز، درصد وزنی نانولوله کربنی موثرترین پارامتر روی استحکام کششی ویژه و خواص ساختاری نمونه های فوم نانوکامپوزیتی می باشد. نتایج نشان داد که با افزودن 1% وزنی نانولوله کربنی، استحکام کششی ویژه نمونه ها به میزان 147% بهبود یافت. همچنین با افزودن نانولوله های کربنی، چگالی سلولی افزایش و متوسط اندازه سلولی کاهش یافت که به معنی دست یابی به شرایط بهینه برای تولید فوم می باشد.

کلیدواژه ها:

فوم پلیمری ، نانولوله کربنی چند دیواره ، استحکام کششی ، SEM ، روش تاگوچی