عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر نانوگرافیت و افزودنی ها بر خواص فیزیکی و مکانیکی رزین های پلی استر
- رشته تحصیلی
- مهندسی پلیمر - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1348.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60275
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- رحیمه گودرزی
- استاد راهنما
- قدرت الله هاشمی مطلق
- چکیده
- در این پژوهش نانوکامپوزیت های پلی استر غیراشباع/نانوصفحات گرافیت به روش پلیمریزاسیون درجا آماده شدند. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر حضور نانوصفحات گرافیت و افزودنی کاهنده انقباض ناشی از پلیمریزاسیون(LPA) بر خواص فیزیکی و مکانیکی رزین های پلی استر غیراشباع می باشد. در این راستا، مورفولوژی نانوکامپوزیت ها، خواص الکتریکی، خواص مکانیکی، رفتار پخت و انقباض حجمی آمیزه های پلی استر/نانوصفحات گرافیت مورد مطالعه قرار گرفت. هم چنین اثر محلول پلی استایرن به عنوان افزودنی کاهنده انقباض رزین پلی استر بر خواص نانوکامپوزیت ها بررسی شد. نتایج پراش اشعه ایکس به وضوح نشان داد که پراکنش و لایه لایه شدن اجزای نانوگرافیت در سامانه به خوبی صورت گرفته است. نسبت ابعادی و سطح ویژه بالای این نانوذرات که با تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی تائید گردید، باعث رسیدن به آستانه رسانایی بسیار پایین(7/0%وزنی) در نانوکامپوزیت ها شد. گرچه هدایت عمود برصفحه پودر نانوصفحات گرافیت تهیه شده نسبت به فلس های گرافیت طبیعی اندکی کاهش نشان دادند، اما این هدایت در کامپوزیت نانوصفحات گرافیت 35 برابر کامپوزیت حاوی گرافیت طبیعی بود. علاوه بر این مقایسه نتایج هدایت عمود برصفحه و در صفحه نانوکامپوزیت ها نشان از پراکنش خوب و تشکیل شبکه رسانایی سه بعدی در آن ها داشت. آزمون گرماسنجی تفاضلی پویشی اثر شتاب دهندگی نانوصفحات گرافیت بر پخت آمیزه پلی استر و افزایش دمای انتقال شیشه ای با حضور نانوذرات را نشان داد. هم چنین حضور نانوصفحات گرافیت بر بستر آمیزه های LPA/UP به کاهش انقباض ناشی از پلیمریزاسیون کمک کرد. در این راستا نشان داده شد که نانوصفحات گرافیت سرعت پخت آمیزه LPA/UP را افزایش داده و با مهاجرت به فاز غنی از LPA و شکل گیری میکرو حفره ها به انبساط حجمی نمونه حین پخت کمک می کنند. حضور LPA پلی استایرن در بستر رزین پلی استر خواص خمشی کامپوزیت را به شدت کاهش داد. اما نانوصفحات گرافیت برخلاف بستر UP، با حضور در بستر LPA/UP اثر تقویت کنندگی از خود نشان دادند. و باعث افزایش استحکام و مدول خمشی نمونه ها شدند.
- Abstract
- Unsaturated polyester (UP) /graphite nanosheet (GNS) nanocomposites were prepared through in-situ polymerization method. The aim of this project is to investigate the effect of nanographite particles and a low shrinkage additive (LPA) on physical and mechanical properties of unsaturated polyester resins. The solution of polystyrene was used as LPA. The XRD and TEM results clearly showed that the distribution and delamination of GNS particles in the system are well occurred. The high aspect ratio and surface area of the nanoparticles were confirmed by scanning electron microscope images as well as a very low percolation threshold of 0.7 wt% for the nanocomposites. The DSC analysis revealed an accelerating effect of GNS on the polyester compound curing and an increase in the glass transition temperature. Also the presence of GNS in LPA / UP compounds helped to reduce polymerization shrinkage. In this regard, it has been shown that GNSs improved the rate of curing of LPA / UPcompound in the presence of polystyrene. Unlike the UP matrix, GNSs in LPA / UP matrix showed a reinforcing effect and increased the flexural strength and modulus of the samples.
