تاثیر جریان تطویلی بر شکل‌گیری و ظهور ساختار در الیاف نانوکامپوزیت پلی‌ پروپیلن/نانوصفحات گرافن

نانومواد

مقاله 1، دوره 9، شماره 30، شهریور 1396، صفحه 91-106   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

روح‌اله سمنانی رهبر^{* 1}؛ بهاره کلانتری²؛ محمدرضا محدث مجتهدی²؛ فرهاد شریف³

¹گروه پژوهشی نساجی و چرم، پژوهشکده شیمی و پتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران

²دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

³دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

الیاف پلی پروپیلن (PP) خالص و الیاف نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/نانوصفحات گرافن (GnPs) حاوی 1/0% GnPs در سرعت‌های 1000 تا m/min 2000 تولید شدند. مورفولوژی، ساختار بلوری، آرایش مولکولی و خصوصیات حرارتی و مکانیکی الیاف تولید شده با استفاده از آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی، عبوری و نور پلاریزه معمولی، پراش اشعه ایکس با زاویه پهن، طیف‌سنجی مادون قرمز پلاریزه، گرماسنج پویشی تفاضلی، آنالیز مکانیکی- دینامیکی و آزمون خواص کششی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج پراش اشعه ایکس با زاویه پهن نشان دهنده عدم تاثیر GnPs بر ساختار بلوری آلفا مونوکلینیک PP در الیاف PP/GnPs می‌باشد. محاسبه نسبت دی کروئیک بیانگر روند افزایش آرایش مولکولی در فاز بلوری و نیز آرایش مولکولی متوسط در حضور GnPs برای الیاف PP/GnPs است که این موضوع با انجماد سریع‌تر لیف و افزایش تنش ریسندگی تشریح شد. بررسی رفتار مکانیکی- دینامیکی الیاف PP/GnPs نشان می‌دهد که ضرایب اتلاف و دمای انتقال شیشه‌ای الیاف تحت تاثیر سرعت برداشت و شدت جریان تطویلی قرار ندارند. استحکام کششی الیاف PP/GnPs ذوب‌ریسی شده در سرعت m/min 2000 از الیاف PP خالص کمتر است و در مقایسه با الیاف نانوکامپوزیت ذوب‌ریسی شده در سرعت m/min 1500 نیز افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان نمی‌دهد. بر اساس نتایج حاصله، مدل‌های ساختاری برای الیاف ذوب‌ریسی شده در سرعت‌های مختلف پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

نانوصفحات گرافن؛ الیاف نانوکامپوزیت پلی ‌پروپیلن؛ جریان تطویلی؛ ذوب‌ریسی؛ ساختار بلوری

مراجع