مطالعه تجربی رفتار مکانیکی و شکل شناسی نانوکامپوزیت های هیبریدی pa6/abs/scf/caco3
چکیده
هدف این تحقیق، مطالعه تجربی اثر به کارگیری نانوذرات کلسیم کربنات (2 تا 8 درصد وزنی) و الیاف کوتاه کربن (10 درصد وزنی) بر رفتار مکانیکی و شکل شناسی آمیخته pa6/abs (40/60 وزنی) می باشد. از سازگارکننده poe-gr-mah (3 درصد وزنی) در آمیخته pa6/abs استفاده شد. به منظور بهبود چسبندگی الیاف کربن با پلیمر زمینه، عملیات اصلاح سطحی توسط نیتریک اسید 65 درصد روی الیاف کربن انجام شد. آمیخته های مختلف به روش اختلاط ذوبی توسط دستگاه اکسترودر دوپیچه ناهمسوگرد آماده شد و نیز نمونه های استاندارد آزمونهای خواص مکانیکی به روش قالبگیری تزریقی تولید شدند. برای بررسی وجود نانوذرات و الیاف کربن و همچنین نحوه پخش آنها در زمینه پلیمری، مقاطع شکست نمونه های آزمون ضربه و کشش، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. به کارگیری نانوذرات کلسیم کربنات اثر قابل توجهی بر پخش و ریزتر شدن ذرات abs در زمینه pa6 داشت. آزمون های شکل شناسی، شرایط پخش مختلف نانوذرات بر حسب درصدهای وزنی آنها در زمینه پلیمری و نیز چسبندگی خوب الیاف کربن به زمینه پلیمری را نشان می دهد. نتایج آزمون های مکانیکی نشان داد، حضور 10 درصد وزنی الیاف کوتاه کربن در آمیخته pa6/abs باعث بهبود استحکام کششی، مدول کششی، استحکام خمشی، مدول خمشی و مقاومت به ضربه به ترتیب تا 165، 202، 188، 197 و 24 درصد می شود. افزون براین، به کارگیری نانوذرات کلسیم کربنات در حضور الیاف کوتاه کربن باعث بهبود قابل توجه در استحکام کششی، مدول کششی، استحکام خمشی، مدول خمشی و مقاومت به ضربه به ترتیب تا 232، 335، 258، 343 و 46 درصد در مقایسه با pa6/abs خالص می شود. اصلاح سطحی الیاف کربن، پخش یکنواخت نانوذرات و ذرات abs عواملی مهم در بهبود خواص مکانیکی محسوب می شوند.