عنوان پایان‌نامه
بررسی خواص و کاربرد نانوکامپوزیت های تهیه شده از لاتکس پلی یورتان و نانوتیوبهای کربنی ساخت داخل
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 741;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37692
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۶
- استاد راهنما
- علی رحمت پور, بابک کفاشی
- دانشجو
- سمیه مقامی
- چکیده
- امروزه پلیمرهای بر پایه پلی یورتان استفاده های وسیعی در صنعت پیدا کرده اند. پلی یورتانهای پایه آبی به دلیل حساسیتهای زیست محیطی در رابطه با کاهش میزان مواد آلی فرار، توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. از جمله نقاط ضعف پلی یورتانها می توان به مقاومت حرارتی پایین آنها اشاره کرد. یکی از روشهای اصلاح خواص پلی یورتانها، استفاده از پرکننده ها می باشد که در میان آنها پرکننده های با ابعاد نانو از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در این تحقیق نانو کامپوزیت پلی یورتان پایه آبی/ نانو لوله کربنی عاملدار شده تهیه و خواص رئولوژیکی، الکتریکی و حرارتی آن مورد بررسی قرار گرفته است. چگونگی توزیع نانو لوله های کربنی در محلول حاوی پلیمر و پایداری دیسپرسیون حاصل با استفاده از تصاویر SEM و آزمون طیف سنجی UV/Vis. مورد مطالعه قرار گرفته است. با افزایش میزان نانو لوله کربنی در محلول حاوی پلیمر، ساختار به هم پیوسته ای ایجاد می شود که سبب تغییر رفتار رئولوژیکی سیستم می گردد. طبق نتایج آزمون رئومتری، یک غلظت بحرانی برای پلیمر در محلول وجود دارد که پس از آن به دلیل افزایش برهمکنش های میان زنجیرهای پلیمر و نانو لوله ها، ساختار های قوی در سیستم ایجاد می شودکه خود را به صورت تغییر قابل ملاحظه در خواص رئولوژیکی نشان می دهد. با توجه به نتایج رئومتری دینامیک، در سیستم حاوی 5/0 % نانو لوله کربنی و 50% پلی یورتان، وجود ساختار مستحکمی تشخیص داده شد که سبب بروز رفتار شبه جامد در فرکانسهای پایین می گردد. همچنین ویسکوزیته جریان برشی پایدار برای این سیستم شبیه به پلیمرهای پر شده است. با مقایسه ویسکوزیته جریان برشی پایدار و ویسکوزیته کمپلکس، می توان نتیجه گرفت که قانون کاکس- مرتز برای سیستم پرشده با نانو لوله کربنی برقرار نمی باشد. به علاوه پایداری حرارتی نانو کامپوزیت حاوی 5/0% نانو لوله کربنی در مقایسه با پلی یورتان خالص بهبود یافته و مقاومت الکتریکی آن به محدوده .cm? 109 کاهش می یابد . به این ترتیب نانو کامپوزیت توانایی توزیع بار الکترواستاتیک را خواهد داشت. طبق نتایج طیف سنجی ماورا بنفش- مرئی، پایداری دیسپرسیون نانو کامپوزیتی در حد قابل قبولی است به طوریکه پس ازگذشت 20 روز تنها 5 درصد کاهش در میزان جذب UV دیده می شود.
- Abstract
- Generally polyurethanes are an important class of polymers, specially waterborne PUs have gained great attention because of the environmental cares. An effective way to enhance thermal and mechanical properties of Polyurethanes is to add reinforcing fillers to the polymer matrix. One of the most important groups of these fillers is nano-fillers. In this work thermal, electrical and rheological properties of Waterborne PU/ carbon nanotube systems have been investigated and dispersion of nanotubes and the stability of solution system have been studied using the rheological measurements, SEM and UV/Vis. The results showed that structures will form with increment of nanotube level in polymer solution and there is a critical polymer concentration in solution system at which we have a considerable change in rheological properties. We have also found that our nanocomposite system studied here do not obey the Cox-Merz rule. Addition of nanotubes will also cause improvement in thermal stability and electrical conductivity of polymer.
