عنوان پایان‌نامه
تاثیر مقدار اکسیژن نانو گرافیت بر پایداری پلی اتیلن در برابرنور ماورا بنفش
- رشته تحصیلی
- مهندسی پلیمر - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1473.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64222
- تاریخ دفاع
- ۱۷ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- امیررضا طبیبیان
- استاد راهنما
- قدرت الله هاشمی مطلق
- چکیده
- در این پایان¬نامه، پایداری نوری نانوکامپوزیت¬های اکسید گرافن احیاء شده حرارتی با درصدهای مختلف اکسیژن در ساختار گرافن در دو ماتریس پلی¬اتیلن به عنوان یک پلیمر غیر¬قطبی و پلی¬آمید? به عنوان یک پلیمر قطبی مورد مقایسه قرار گرفتند. برای این منظور ابتدا اکسید گرافیت از روش هامرز اصلاح¬شده تهیه شد. سپس با احیاء حرارتی در دماهای ???، ???، ???، ???? درجه سانتی¬گراد و زمان¬های ?، ? و ?? دقیقه گرافن بدست آمد. با آنالیزهای FTIR، EDAX و آزمون¬های رسانایی الکتریکی و چگالی، سه نوع از گرافن های بدست آمده که بیشترین اختلاف را در نسبت کربن به اکسیژن داشتند، انتخاب شده و نانوکامپوزیت¬ آن¬ها با دو ماتریس پلی¬اتیلن و پلی¬آمید توسط روش محلولی تولید شد. برای اعمال تخریب نوری بر نمونه¬ها از یک کابیین مجهز به لامپ فرابنفش استفاده گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی و میکروسکوپ نوری، نشان دادند که پراکنش و برهمکنش نمونه¬های گرافنی، به علت غیر¬قطبی بودن، در ماتریس پلی¬اتیلن بهتر از پراکنش در ماتریس پلی¬آمید می¬باشد و پخش مناسب¬تری نیز دارند. همچنین گرافن احیاء شده حرارتی در دمای c°??? در هر دو ماتریس نسبت به سایر گرافن¬ها از مقاومت مکانیکی بالاتر و پخش بهتری برخوردار است. ارزیابی میزان پایداری نوری نانوکامپوزیت¬های تهیه شده توسط آزمون کشش، آنالیز FTIR جهت تعیین شاخص کربونیل و آزمون رئولوژی برای نمونه¬های پلی¬آمیدی و آزمون درصد ژل برای نانوکامپوزیت¬های پلی¬اتیلنی انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمون¬های فوق نشان دادند که گرافن احیاء شده حرارتی در دمای c°??? دارای مقاومت نوری بهتری در هر دو ماتریس است. این پایدارکنندگی به علت صفحات بزرگتر در مقابل نور فرابنفش ( سپرهای نوری ) و وجود گروه¬های کتونی بیشتر تشکیل¬شده بر سطح گرافن ( خاموش¬کننده¬های گروه¬های فعال ) می¬باشد.
- Abstract
- In this dissertation the UV-stability of polymer/TRGO nanocomposites were studied. Polyethylene as a non-polar and polyamide as a polar polymer were selected for the polymer matrix. Graphite oxide was synthesized from synthetic graphite flakes using a modified Hummer method. Then thermally reduced graphene oxides (TRGO) containing different oxygen functionalities were produced using reduction of graphite oxide in different temperatures including: 400, 600, 800, and 1000 °C as well as different heating times of 1, 5, 10 minutes. Using the FTIR and EDAX analysis, electrical conductivity and density measurements, three types of TRGO containing different C:O ratio were selected to prepare the nanocomposites. The polyethylene/TRGO and polyamide/TRGO nanocomposites were produced using solution mixing. The nanocomposites were exposed to UV-light in an oven with controlled temperature. The results obtained from the SEM and optical microscopy show superior dispersion and interaction of TROG, due to its non-polar nature, in the polyethylene matrix compared to polyamide matrix. Moreover, the TRGO reduced at 600 °C showed better dispersion and mechanical strength in both matrices. In the current research, the tensile test, carbonyl index, rheology measurements were conducted for polyamide/TRGO and gel percent test for the polyethylene/TRGO nanocomposites to validate the UV-stability. Results obtained from the above mentioned tests showed that in both polymer matrices the nanocomposites in which the TRGO was reduced in 600 °C, are more UV-stable compared to other nanocomposites. This stability is related to bigger graphene plates in TRGO which was reduced at 600°C (optical shield) and more ketone groups created on the graphene surface (quenching).
