بررسی خصوصیات دینامیکی – مکانیکی و حرارتی نانو چند سازه حاصل از آرد ساقه کلزا/ نانو گرافن و پلی اتیلن سنگین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گنبدکاووس

2 هیئت علمی گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه گنبد کاووس

3 پژوهشگاه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

4 عضو هیأت علمی دانشگاه گنبد کاووس

10.22034/ijwp.2023.1971217.1571

چکیده

ین پژوهش با هدف بررسی عملکرد مکانیکی، پایداری حرارتی و خصوصیات ویسکوالاستیک چندسازه‌های تقویت شده آرد ساقه کلزا/ پلی اتیلن سنگین با مقادیر مختلف نانوگرافن انجام شد. آرد ساقه کلزا و پلی اتیلن سنگین با نسبت وزنی مساوی، به همراه سازگارکننده (phc 3) و نانوگرافن در چهار سطح 0، 5/0، 1، 5/1 و phc 2 برای ساخت نمونه‌ها استفاده شد. رفتار ویسکوالاستیک و حرارتی نمونه‌ها توسط دستگاه دینامیکی- مکانیکی- گرمایی (DMTA)، دستگاه وزن سنجی گرمایی (TGA)و دستگاه گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین نحوه پراکنش نانوذرات گرافن در چندسازه‌ توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن نانوگرافن به چندسازه سبب افزایش مدول ذخیره و اتلاف شده و بهبود پایداری گرمایی چندسازه از طریق افزایش دمای تخریب اکسیداسیون گرمایی و زغال باقیمانده شده است. تصاویر میکروسکوپی نشان داد که استفاده از نانوگرافن سبب بهبود چسبندگی بین پرکننده و پلیمر شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Yari Firouzabadi, Z., Vaziri, V., Kord, B. and Jamalirad, L., 2020. Investigation of the effect of nanographene particles on physical and mechanical properties of high-density polyethylene- rapeseed stalk flour composite. Iranian Journal of wood and paper Industries, 10(4):269-641. (In Persian)
[2] Radovanovic, I., Kretschmer, K. and Bastian, M.J.G.G.F.K., 2010. Wood Plastic Pomposites. GAK Gummi Fasern Kunstst, 63:150–156.
[3] Nadali, E., Layeghi, M., Ebrahimi, Gh., Jonoobi, M. and Chaharmahali, M., 2017. Effect of recycling process on physical and mechanical properties of wood flour high-density polyethylene composites. Iranian Journal of wood and paper Industries, 8(3):335-347. (In Persian)
[4] Yousefi, H., 2009. Canola straw as a bio-waste resource for medium-density fiberboard (MDF) manufacture. Waste Management, 29:2644-2648.
[5] Zhou, Z., Xu, M., Yang, Z., Li, X. and Shao, D., 2014. Effect of Maleic Anhydride Grafted Polyethylene on the Properties of Chopped Carbon Fiber/Wood Plastic Composites. Journal of Reinforced Plastics and Composite. 33:1216–1225.
[6] Hemmasi, A. H., Ghasemi, I., Bazyar, B. and Samariha, A, 2013. Studying the effect of size of bagasse and nano clay particles on mechanical properties and morphology of bagasse flour/recycled polyethylene composites. BioResources. 8(3):3791-3801.
[7] Ramezani, H., Sharif, M. and Khorram Shokooh, A., 2014. Graphene-Based Polymer Nanocomposites. Polymerization. 4(3):86-107. (In Persian).
[8] Kotov, N.A., 2006. Materials Science: Carbon Sheet Solutions. Nature, 442:254–255.
[9] Dahmardeh, M. and Kord, B., 2021. Preparation, characterization, and performance evaluation of wood flour/HDPE foamed composites reinforced with graphene nanoplatelets. Journal of Composite Materials, 55(4) 531–540.
[10] Solati, M., Saeidi, A. and Ghasemi, I., 2019. The effect of graphene nanoplatelets on dynamic properties,
crystallization, and morphology of a biodegradable blend of poly (lactic acid)/thermoplastic starch. Iranian Polymer Journal. 28: 649-658.
[11] Sabet, M. and Soleimani, H., 2018. Broad studies of graphene and low-density polyethylene composite. Journal of Elastomers & Plastics, 51(6):1-35.
[12] Beigloo, J., Khademi Eslam, H., Hemmasi, A.H., Bazyar, B. and Ghasemi, I., 2017. Effect of Nanographene on Physical, Mechanical, and Thermal Properties and Morphology of Nanocomposite Made of Recycled High-Density Polyethylene and Wood Flour. Bioresources, 12(1):1382-1394.
[13] Chaharmahali, M., Hamzeh, Y., Ebrahimi, G., Ashori, A. and Ghasemi, I., 2014. Effects of nano-graphene on the physicomechanical properties of bagasse/polypropylene composites. Polymer Bull, 71:337–349.
[14] Ashenaei Ghasemi, F., Ghorbani, A. and Ghasemi, I., 2017. Mechanical, Thermal and Dynamic Mechanical Properties of PP/GF/xGnP Nanocomposites, Mechanics of composite materials, 53:131-138.
[15] Long, W. J., Wei, J. J., Ma, H. and Xing, F., 2017. Dynamic Mechanical Properties and microstructure of Graphene Oxide Nanosheets Reinforced Cement Composite, Nanomaterials, 53:131-138.
[16] Tajvidi, M. and Takemura, M., 2009. Effect of fiber content and type, compatibilizer, and heating rate on thermogravimetric properties of natural fiber high-density polyethylene composites. Polymer Composites, 30:1226-1233.
[17] Ndiaye, D. and Tidjani, A., 2012. Effects of coupling agents on thermal behavior and mechanical properties of wood flour/polypropylene composites. Journal of Composite Materials, 46(24):3067–3075.
[18] Zabihzadeh, S. M., Ebrahimi, Gh. and Enayati, A., 2011. Effect of compatibilizer on mechanical, morphological, and thermal properties of chemi-mechanical pulp reinforced PP composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials,24:221-231.
[19] Mucha, M., Tylman, M. and Mucha, J., 2015. Crystallization kinetics of polycaprolactone in nanocomposites. Polimery, 60:686-692.
[20] Liao, R., Yang, B., Yu, W. and Zhou, C., 2007. Isothermal cold crystallization kinetics of polylactide/nucleating agents. Journal of Applied Polymer Science, 104(1):310-317.