بررسی اثر حضور نانوذرات نقره بر بلورینگی پلی اتیلن

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 10، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 37، شهریور 1395، صفحه 105-113   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

مریم ابارشی^{* 1}؛ سکینه مسگر شاهرودی²

¹دانشگاه پیام نور مرکز گرگان

²دانشگاه پیام نور گرگان

چکیده

در این تحقیق، به منظور بررسی نقش نانوذرات نقره در بلورینگی پلی اتیلن، ابتدا نانوذرات نقره به روش کاهش شیمیایی ساخته و با کمک روش های الگوی پراش پرتو X، طیف سنجی مرئی-فرابنفش و میکروسکوپ الکترونی عبوری شناسایی شدند. میانگین اندزه ی نانوبلورک های نقره 21/7 نانومتر تعیین شد. سپس ترکیب های مختلفی از نانوکامپوزیت های پلی اتیلن-نقره شامل 5، 10، 20 و 30 درصد وزنی نانوذرات نقره به روش آسیاکاری مکانیکی تهیه شدند. پس از شناسایی نمونه ها به کمک الگوی پراش پرتو X و میکروسکوپ الکترونی روبشی5، اثر حضور نانوذرات نقره بر درجه ی بلورینگی پلی اتیلن به روش نارا وکومیا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات نقره، درجه ی بلورینگی پلی اتیلن به طور قابل ملاحظه ای تغییر می کند، به طوری که با افزودن نانوذرات نقره از صفر تا 30 درصد وزنی، درجه ی بلورینگی پلی اتیلن از 63/64 به 77/67درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت پلی اتیلن-نقره؛ آسیاکاری مکانیکی؛ درجه ی بلورینگی

مراجع

[1]     F. Hussian & M. Hojjati, “Polymer-Matrix Nanocomposites, Processing, Manufacturing, and Application: An Overview”, J. Comos. Mater, Vol. 40, pp. 1511-1575, 2006.

 

[2]     K. Friedrich, S. Fakirov & Z. Zhang, “Polymer Composites from Nano- to Macro-Scale”, New York, Springer, 1945.

 

[3]     P. M. Ajayan, L. S. Schadler & P. V. Braun, “Nanocomposite Science and Technology”, WILEY-VCH Verlag, Germany, 2003.

 

[4]     M. S. El-Eskandarany, “Mechanical alloying for fabrication of advanced engineering materials”, New York, U.S.A. NOYESPUBLICATIONS, 2001.

 

[5]     J. B. Tracy, “Magnetic nanoparticles: synthesis, characterization, applications and a systematic study of exchange biasing”, Ph. D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2005.

 

[6]     C. M. Koo, H. T. Ham, M. Choi, H. M. Kim & I. Chung, “Characteristics of polyvinylpyrrolidone-layered silicate nanocomposites prepared by attrition ball milling”, Polymer Vol. 44, pp. 681–689, 2003.

 

[7]     M. Khrussanova, T. Mandzhukova, E. Grigorova, M. Khristov & P. Peshev, “Hydriding properties of the nanocomposite 85 wt.% Mg–15 wt.% Mg₂Ni_0.8Co_0.2 obtained by ball milling”, J. Mater. Sci, Vol. 42, pp. 3338–3342, 2007.

 

[8]     J. Li, F. Li & K. Hu, “Preparation of Ni/Al2O3 nanocomposite powderby high-energy ball milling andsubsequent heat treatment”, J. Mater. Process. Technol, Vol. 147, pp. 236–240, 2004.

 

[9]     M. Abareshi, “Studyonthe morphology, crystallinity, and thermal stability of polyethylene-clay nanocomposites fabricated using high energy ball milling method”, (doctoral dissertation), Ferdowsi University, 2010.

 

[10] R. Abbasi, H. Kalantary, M.  Yousefi, A. Ramazani, and A. Morsali, “Synthesis and characterization of Ag nanoparticles @ polyethylene fibers under ultrasound irradiation”, Ultrason. Sonochem, Vol. 19, pp. 853–857, 2012.

 

[11] M. Abareshi, S. M. Zebarjad & E. K. Goharshadi, “Method crystallinity behavior of MDPE-clay nanocomposites fabricated using ball milling”, J. Compos. Mate, Vol. 43, pp. 2821-2830, 2009.

 

[12] S. Dehnavi, A. Aroujalian, A. Raisi & S. Fazel, “Preparation and characterization of polyethylene/silver nanocomposite films with antibacterial activity”, J. Appl. Polym. Sci, Vol. 127, pp. 1180-1190, 2013.

 

[13] L. A. Tamayo, P. A. Zapata, F. M. Rabagliati, M. I. Azocar, L. A. Munoz, X. Zhou, G. E. Thompson & M. A. Paez, “Antibacterial and non-cytotoxic effect of nanocomposites based in polyethylene and copper nanoparticles”, J. Mater. Sci: Mater. Med, Vol. 26, pp. 1-5, 2015.

 

[14] M. Jokar, R. Abdul Rahman, N. A. Ibrahim, L. C. Abdullah & C. P. Tan, “Melt production and antimicrobial efficiency of low density polyethylene (LDPE)-silver nanocomposite film”, Food Bioprocess Technol, Vol. 5, pp. 719-728, 2012.

 

[15] M. Jouni, A. Boudenne, G. Boiteux, V. Massardier, B. Garnier & A. Serghei, “Electrical and thermal properties of polyethylene/silver nanoparticle composites”, Polym. Compos, Vol. 34, pp.778-786, 2013.

 

[16] S. Azlin-Hasim, M. C. Cruz-Romero, M. A. Morris, E. Cummins & J. P. Kerry, “Effects of a combination of antimicrobial silver low density polyethylene nanocomposite films and modified atmosphere packaging on the shelf life of chicken breast fillets”, Food Packaging and Shelf Life, Vol. 4, pp. 26-35, 2015.

 

[17] J. Liu, X. Li & X. Zeng, “Silver nanoparticles prepared by chemical reduction-protection method, and their application in electrically conductive silver nanopaste”, J. Alloy. Compd, Vol. 494, pp. 84-87, 2010.

 

[18] Z. Khan, S. A. Al-Thabaiti, A. Y. Obaid & A. O. Al-Youbi, “Preparation and characterization of silver nanoparticles by chemical reduction method”, Colloids Surf. B: Biointerfaces, Vol. 82, pp. 513-517, 2011.

 

[19] M. B. Ahmad, M. Y. Tay, K. Shameli, M. Z. Hussein & J. J. Lim, “Green Synthesis and Characterization of Silver/Chitosan/Polyethylene Glycol Nanocomposites without any Reducing Agent”, In. J. Macromol. Sci, Vol. 12, pp. 4872-4884, 2011.

 

[20] E. Fortunatia, I. Armentanoa, Q. Zhou, A. Iannonia, E. Saino, L. VisaiL. A. Berglund & J. M. Kenny, “Multifunctional bionanocomposite films of poly(Lactic Acid), cellulose nanocrystals and silver nanoparticles”, Carbohydr. Polym, Vol. 87, pp. 1596– 1605, 2012.

 

[21] D. G. Papageorgiou, K. Chrissafis, E. Pavlidou, E. A. Deliyanni, G. Z. Papageorgiou, Z. Terzopoulou & D. N. Bikiaris, “Effect of nanofiller’s size and shape on the solid state microstructure and thermal properties of poly(butylene succinate) nanocomposites”, Thermochim. Acta, Vol. 590, pp. 181–190, 2014.

 

[22] V. V. Vodnik, Z. Saponjic, J. V. Dzunuzovic, U. Bogdanovic, M. Mitric & J. Nedeljkovic, “Anisotropic silver nanoparticles as filler for the formation of hybrid nanocomposites”, Mater. Res. Bull, Vol. 48, pp. 52–57, 2013.