مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تاثیر نانوذرات کربنات کلسیم بر خواص دینامیکی مکانیکی پلی پروپیلن

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، دانشکده مهندسی مکانیک
2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
چکیده
چکیده- موادی که ترکیبی از میرایی و سفتی بالا دارند در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد توجه هستند. در تحقیق حاضر خواص میرایی و سفتی نانوکامپوزیت‌های پلی‌پروپیلن/کربنات‌کلسیم مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور پراکندگی بهتر نانوذرات کربنات کلسیم در ماتریس پلی پروپیلن، نانوذرات اولیه با یک تک لایه از اسید استایریک روکش شدند. تمامی ترکیب ها شامل 5، 10، 20 و 30 درصد وزنی از نانوذرات در یک اکسترودر دوپیچه همسوگرد مخلوط شدند و به کمک دستگاه پرس داغ به شکل صفحه، و سپس توسط پانچ پنوماتیک به صورت نمونه های کشش استاندارد درآمدند. خواص کششی نمونه‌ها به صورت تجربی بررسی گردید. به منظور بررسی خواص دینامیکی مکانیکی نمونه‌ها از آزمون DMTA استفاده شد و ساختار شناسی ترکیب ها نیز به کمک SEM انجام شد. تصاویر SEM پراکندگی مناسب نانوذرات کربنات کلسیم روکش شده با تک لایه از اسید استایریک را تأیید کرد. نتایج تست کشش نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات، استحکام کششی کاهش، و مدول افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج آزمون DMTA، با افزایش نانوذرات کربنات کلسیم خواص میرایی نمونه‌ها بهبود می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of nano-CaCO3 on dynamic mechanical properties of Polypropylene

چکیده English

Abstract- Materials which offer the combination of high damping and stiffness are attractive for many industrial applications. In this work the stiffness and damping properties of Polypropylene/Calcium-Carbonate (PP/CaCO3) nanocomposites have been studied. In order to improve the dispersion of CaCO3 nanoparticles in polypropylene matrix, nanoparticles were coated by monolayer of stearic acid. All samples containing 5, 10, 20 and 30 wt% nanoparticles were mixed in co-rotating twin screw extruder and were formed into sheet by hot press, then standard tensile specimens were provided by pneumatic punch. Tensile properties of samples were experimentally investigated. To examine dynamic mechanical properties we use DMTA and Morphology of samples was performed by SEM. SEM images showed a suitable dispersion of coated CaCO3 nanoparticles by monolayer of stearic acid. The results of tensile test showed that with growth of nanoparticles weight percent, tensile strength decreases and young’s modulus increases. According to the results of DMTA, damping properties of samples improve with the growth of CaCO3 nanoparticles.

کلیدواژه‌ها English

Polypropylene
Nano Calcium Carbonate
Nanocomposite
Dynamic Mechanical Properties