مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ساخت و مشخصه‌سازی آزمایشی نانوکامپوزیت گرافن/پلی پروپیلن

نویسندگان
1 دانشگاه علم و صنعت ایران دانشکده مهندسی مکانیک، استاد
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
نانوکامپوزیت گرافن/پلی‌پروپیلن، ماده نسبتأ جدیدی است که خواص مکانیکی آن هنوز به طور جدی مورد مطالعه قرار نگرفته است. برای رسیدن به خواص مطلوب نانوکامپوزیت گرافن/پلی‌پروپیلن، توزیع یکنواخت نانوصفحات گرافن درون پلی‌پروپیلن دارای اهمیت ویژه ای است. در این تحقیق برای غلبه بر مشکل توزیع نانوذرات درون زمینه پلیمری از روشی که توسط کالایتزیدو و همکارانش برای توزیع گرافیت های ورقه ورقه شده در محیط پلی‌پروپیلن ابداع گردیده، ایده گرفته شده است. در این تحقیق پودر پلی‌پروپیلن توسط نانوگرافن پوشش‌دهی اولیه شده و سپس با انجام عملیات اختلاط ذوبی و تزریق پلاستیک، قطعه نانوکامپوزیت ساخته شده است. نانوکامپوزیت‌های گرافن/پلی‌پروپیلن با درصدهای وزنی 5/0، 1 و 2 گرافن، به این روش ساخته شده و خواص کششی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. افزایش مناسب مدول یانگ و تنش تسلیم در درصدهای وزنی بسیار پایین گرافن بدست آمده است. نتایج نشان می‌دهد که روش پوشش‌دهی اولیه پلی‌پروپیلن، روش مناسبی برای ساخت نانوکامپوزیت گرافن/پلی‌پروپیلن می‌باشد. لذا توسط این روش می توان به توزیع مناسب ذرات نانو گرافن درون پلی‌پروپیلن دست یافت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Manufacturing and experimental characterization of Graphene/Polypropylene nanocomposites

چکیده English

Graphene/Polypropylene nanocomposite is a new material and limited research is performed on mechanical properties of such material. A random distribution of the nano particles in the matrix has a special importance in having proper mechanical properties for Graphene/Polypropylene nanocomposites. To have a uniform distribution of the nano graphene in the polypropylene, a method developed by Kalaitzidou, et al. for distribution of exfoliated graphite in polypropylene is used in this research. In this paper, Polypropylene is coated with graphene and then the nanocomposite specimens are made using melt-blending and injection molding. Polypropylene reinforced with 0.5, 1.0 and 2.0 wt% graphene sheets were prepared and their tensile properties are investigated. Good enhancement of Young’s modulus and yield stress at very low graphene contents are achieved. The results indicate that the mentioned method is suitable for fabrication of graphene/polypropylene nanocomposites, which yields a good dispersion of graphene in the polypropylene.

کلیدواژه‌ها English

Nanocomposites
Graphene
Polypropylene
Tensile properties
Experimental Characterization