سامانه نانو‌مرکب ساختار اسفنجی رسانا با قابلیت جذب و پوشش‌دهی امواج الکترومغناطیس بر پایه لاستیک EPDM و MWCNT: تأثیر ریخت‌ اسفنج و مقدار رسانش الکتریکی

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 11، دوره 15، شماره 1، خرداد 1400، صفحه 111-124   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2021.682882

نویسندگان

هستی بیژنی¹؛ علی اصغر کتباب^{* 2}

¹دانشجوی دکترای مهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

²استاد مهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، نانوچندسازه‌های رسانای جاذب امواج الکترومغناطیس برپایه لاستیک اتیلن-پروپیلن-دی‎ان-مونومر (EPDM) و نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNT) با عامل پف‌زای شیمیایی و روش قالب‌گیری فشاری تهیه شدند. نتیجه­های به­دست آمده نشان داد که نانوچندسازه‌های اسفنجی آستانه نفوذ الکتریکی پایین‌تر و جذب امواج الکترومغناطیس بالاتری نسبت به ترکیب‎های جامد همانند خود داشتند. نانوچندسازه‌های اسفنجی، پوشش‌دهی امواج 28 تا 45 دسی‌بل را در گستره بسامد نوار ایکس (4_/12-2_/8 گیگاهرتز) از خود نشان می‌دهند. همچنین، بازده پوشش‌دهی الکترومغناطیس نمونه اسفنجی تحت خمش‎های مکرر، نسبت به نمونه غیرمتخلخل، به‎دلیل رفتار بازیابی بالا، کاهش ناچیزی از خود نشان داد. نتیجه­ها حاکی از قابلیت بالای اسفنج‌های شبکه­ای شده EPDM/MWCNT به‌عنوان جاذب امواج الکترومغناطیس با وزن کم و انعطاف‌پذیری و تغییر فرم بالا است.

کلیدواژه‌ها

اتیلن-پروپیلن-دی‎ان-مونومر؛ نانولوله‎های کربنی چنددیواره؛ اسفنج‌ها؛ پوشش امواج الکترومغناطیس؛ جاذب امواج الکترومغناطیس

مراجع

[1] Luo, J.; Wang, L.; Huang, X.; Li, B.; Guo, Z.; Song, X.; Lin, L.; Tang, L.C.; Xue, H.; Gao, J.; ACS applied materials & interfaces 11, 10883-10894, 2019.

[2] Geetha, S.; Satheesh Kumar, K.; Rao, C.R.; Vijayan, M.; Trivedi, D.; Journal of Applied Polymer Science 112, 2073-2086, 2009.

[3] Kuang, T.; Chang, L.; Chen, F.; Sheng, Y.; Fu, D.; and Peng, X.; Carbon 105, 305-313, 2016.

[4] Thomassin, J.M.; Pagnoulle, C.; Bednarz, L.; Huynen, I.; Jerome, R.; Detrembleur, C.; Journal of Materials Chemistry 18, 792-796, 2008.

[5] Yang, Y.; Gupta, M.C.; Dudley, K.L.; Lawrence, R.W.; Nano Letters 5, 2131-2134, 2005.

[6] Yang, Y.; Gupta, M.C.; Dudley, K.L.; Lawrence, R.W.; Advanced Materials 17, 1999-2003, 2005.

[7] Shen, B.; Li, Y.; Zhai, W.; Zheng, W.; ACS Applied Materials & Interfaces 8, 8050-8057, 2016.

[8] Duan, H.; Zhu, H.; Yang, J.; Gao, J.; Yang, Y.; Xu, L.; Zhao, G.; Liu, Y.; Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 118, 41-48, 2019.

[9] Jeddi, J.; Katbab, A.A.; Polymer Composites 39, 3452-3460, 2018.

[10] Jeddi, J.; Katbab, A.A.; Mehranvari, M.; Polymer Composites, 40, 4056-4066, 2019.

[11] Kim, J.M.; Lee, Y.; Jang, M.G.; Han, C.; Kim, W.N.; Journal of Applied Polymer Science 134, 44373, 2017.

[12] Bizhani, H.; Nayyeri, V.; Katbab, A.; Jalali-Arani, A.; Nazockdast, H.; European Polymer Journal 100, 209-218, 2018.

[13] Bernal, M.M.; Martin-Gallego, M.; Molenberg, I.; Huynen, I.; Manchado, M.A.L.; Verdejo, R.; RSC Advances 4, 7911-7918, 2014.

[14] Jiang, Q.; Liao, X.; Li, J.; Chen, J.; Wang, G.; Yi, J.; Yang, Q.; Li, G.; Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 123, 310-319, 2019.

[15] Li, Y.; Shen, B.; Yi, D.; Zhang, L.; Zhai, W.; Wei, X.; Zheng, W.; Composites Science and Technology 138, 209-216, 2017.

[16] Zhang, H.; Zhang, G.; Tang, M.; Zhou, L.; Li, J.; Fan, X.; Shi, X.; Qin, J.; Chemical Engineering Journal 353, 381-393, 2018.

[17] Li, J.; Zhang, G.; Ma, Z.; Fan, X.; Fan, X.; Qin, J.; Shi, X.; Composites Science and Technology 129, 70-78, 2016.

[18] Ameli, A.; Jung, P.; Park, C.; Carbon 60, 379-391, 2013.

[19] Ameli, A.; Nofar, M.; Wang, S.; and Park, C.B.; ACS Applied Materials & Interfaces 6, 11091-11100, 2014.

[20] Zhan, Y.; Oliviero, M.; Wang, J.; Sorrentino, A.; Buonocore, G.G.; Sorrentino, L.; Lavorgna, M.; Xia, H.; Iannace, S.; Nanoscale 11, 1011-1020, 2019.

[21] Yang, J.; Liao, X.; Li, J.; He, G.; Zhang, Y.; Tang, W.; Wang, G.; Li, G.; Composites Science and Technology 181, 107670, 2019.

[22] Bizhani, H.; Katbab, A.A.; Verdejo, R.; "Elastomeric nanocomposite foams with improved properties for extreme conditions In High-Performance Elastomeric Materials Reinforced by Nano-Carbons"; Elsevier BV, Amsterdam, 2020.

[23] Verdejo, R.; Stämpfli, R.; Alvarez-Lainez, M.; Mourad, S.; Rodriguez-Perez, M.A.; Brühwiler, P.A.; Shaffer, M.; Composites Science and Technology 69, 1564-1569, 2009.

[24] Verdejo, R.; Barroso-Bujans, F.; Rodriguez-Perez, M.A.; Antonio de Saja, J.; Arroyo, M.; Lopez-Manchado, M.A.; Journal of Materials Chemistry 18, 3933-3939, 2008.

[25] Yu, D. R.; Kim, G.H.; Polymer-Plastics Technology and Engineering 52, 699-703, 2013.

[26] Yan, N.; Wu, J.; Zhan, Y.; Xia, H.; Plastics, rubber and composites 38, 290-296, 2009.

[27] Cheng, Q.; Wang, J.; Jiang, K.; Li, Q.; Fan, S.; Journal of Materials Research 23, 2975-2983, 2008.

[28] Sadeghi, S.; Arjmand, M.; Otero Navas, I.; Zehtab Yazdi, A.; Sundararaj, U.; Macromolecules 50, 3954-3967, 2017.

[29] Li, T.; Zhao, G.; Wang, G.; Polymer Composites 40, E1786-E1800, 2019.

[30] Jana, S.; Garain, S.; Sen, S.; Mandal, D.; Physical Chemistry Chemical Physics 17, 17429-17436, 2015.

[31] Zhang, H.; Zhang, G.; Gao, Q.; Tang, M.; Ma; Z.; Qin; J.; Wang, M.; and Kim, J.K.; Chemical Engineering Journal 379, 122304, 2020.

[32] Liu, H.; Liang, C.; Chen, J.; Huang, Y.; Cheng, F.; Wen, F.; Xu, B.; Wang, B.; Composites Science and Technology 169, 103-109, 2019.

[33] Hamidinejad, M.; Zhao, B.; Zandieh, A.; Moghimian, N.; Filleter, T.; and Park, C.B.; ACS Applied Materials & Interfaces 10, 30752-30761, 2018.

[34] Al-Saleh, M.H.; Saadeh, W.H.; Sundararaj, U.; Carbon 60, 146-156, 2013.

[35] Yousefi, N.; Sun, X.; Lin, X.; Shen, X.; Jia, J.; Zhang, B.; Tang, B.; Chan, M.; Kim, J.K.; Advanced Materials 26, 5480-5487, 2014.

[36] Peddini, S.; Bosnyak, C.; Henderson, N.; Ellison, C.; Paul, D.; Polymer 56, 443-451, 2015.

[37] Inuwa, I.; Arjmandi, R.; Ibrahim, A.N.; Haafiz, M.M.; Wong, S.; Majeed, K.; Hassan, A.; Fibers and Polymers 17, 1657-1666, 2016.

[38] Shojaei Dindarloo, A.; Karrabi, M.; Hamid, M.; Ghoreishy, R.; Plastics, Rubber and Composites 48, 218-225, 2019.