خواص مکانیکی و نوری پلی متیل متاکریلات تقویت شده با نانو الیاف pan/pmma
چکیده
پلی متیل متاکریلات ( pmma ) یکی از پلیمرهای پرمصرف در صنایع مختلف می باشد. کاربردهای این پلیمر از ویژگی مهم آن یعنی شفافیت بالا )حتی بالاتر از شیشه( نشأت می گیرد. این پلیمر در صنایع مختلفی مثل صنایع دفاعی، هنری و تبلیغاتی، ساختمان، کشاورزی و پزشکی کاربرد دارد که از آن جمله می توان به سپرهای امنیتی، جایگزین شیشه در ساختمان ها، پوشش سقف گلخانه ها، عدسی های تماسی، دندان مصنوعی، الیاف نوری، شیشه نمایشگرها، هواپیما و بالگرد و غیره اشاره کرد. این پلیمر همچنین از خواص فیزیکی مناسبی برخوردار است اما به دلیل شکننده بودن، کاربردهای آن محدودشده و نیازمند تقویت می باشد. هدف از این تحقیق استفاده از نانو الیاف پوسته- مغزی pan/pmma به عنوان تقویت کننده pmma و مقایسه آن با تقویت کنندگی نانو الیاف pan (پلی اکریلونیتریل) می باشد. نانو الیاف پوسته- مغزی با استفاده از الکتروریسی معمولی و با توجه به جدایش فازی از محلول مخلوط pan/pmma ریسیده شده اند. نتایج حاصل از آزمون atr-ftir و edx حاکی از تشکیل ساختار پوسته مغزی نانو الیاف با pan در مغزی و pmma در پوسته بود. نانو کامپوزیت با استفاده از روش آغشته و غوطه وری در فاز زمینه(pmma) تهیه شد و نانو کامپوزیت حاصله تحت آزمون های کشش، خمش و شفافیت قرار گرفت. نتایج نشان داد نانو کامپوزیت تقویت شده با لایه نانو الیاف با ترکیب درصد 50-50 pan/pmmaدارای بالاترین خواص کششی و خمشی است. لذا در کسر حجمی 7/1، 9/2 و 7/5 درصد تقویت کننده، نانو کامپوزیت تهیه و مرد بررسی قرار گرفت و مشخص شد با افزایش کسر حجمی به 9/2 درصد، مدول کششی و مدول خمشی به ترتیب 99/29% و 7/12% افزایش یافته ولی با افزایش کسر حجمی به 9/5 در صد، مدول کششی و مدول خمشی کامپوزیت به ترتیب 24/11% و 4/7% کاهش از خود نشان داد. همچنین شفافیت نمونه ها با استفاده از دستگاه اسپکتروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد ضمن افزایش کسر حجمی به 9/2 و 7/5 درصد، شفافیت به ترتیب، 8% و 8/3% کاهش یافته است. نسبت بهینه ازلحاظ خواص مکانیکی نمونه تقویت شده با 9/2درصد حجمی لایه نانو لیفی تشکیل شده از نسبت 50-50pan به pmma و ازلحاظ شفافیت نمونه تقویت شده با 7/1 درصد حجمی لایه نانو لیفی که از نسبت 50-50 pan به pmma تشکیل شده، مشخص شد.