تأثير حضور نانوذرات بر خواص مكانيكي كامپوزيت نايلون/اپوكسي

Effect of nanoparticles on the mechanical properties of nylon/epoxy composite

افزودن مقدار كمي از نانوذرات مي‌تواند به طور قابل توجهي خواص مكانيكي كامپوزيت‌هاي پليمري را افزايش دهد. هدف اين پژوهش بررسي و مقايسه تأثير حضور دو نوع متفاوت نانوذره و ميزان مقدار وجود آنها بر روي خواص مكانيكي كامپوزيت نايلون/اپوكسي است. در اين پژوهش با استفاده از پارچه نايلون 66 و اپوكسي، كامپوزيت‌هايي 5 لايه توليد و با اضافه كردن نانوذرات، تأثير نانوذرات بر خواص كششي و خمشي آنها مورد مطالعه قرار گرفت. هفت نمونه كامپوزيت‌هاي 5 لايه، از نانوذرات گرافن اكسايد و نانورس در درصدهاي وزني %2، %5 و %9 و نمونه بدون نانوذره به عنوان شاهد ساخته شد. در نهايت آزمون كشش و خمش بر روي نمونه هاي توليدي انجام شد. به طور كلي نمونه كامپوزيت­ بدون نانوذره خواص كششي بهتري نسبت به نمونه­ هاي ديگر از خود نشان داد و بعد از آن مناسب­ترين نانوذره نانورس بود. نمونه %2 نانورس بهترين خواص كششي را نسبت به ساير نمونه­ ها دارا بود. براي خواص خمشي نمونه حاوي %2 گرافن اكسايد بهترين خواص خمشي را از خود نشان داد و مقاومت خمشي را %18 نسبت به نمونه شاهد بهبود داد.

Adding a small amount of nanoparticles can significantly increase the mechanical properties of polymers. The purpose of this research is to investigate and compare the effect of the presence of two different types of nanoparticles on the mechanical properties of nylon/epoxy composite. In this study, using nylon 66 fabric and epoxy, 5-layer composites were produced and by adding nanoparticles, the effect of nanoparticles on their tensile and flexural properties was investigated. Moreover, seven samples of 5-layer composites were made of graphene oxide and nanoclay in weight percentages of 2%, 5% and 9% and samples without nanoparticles as a control. Finally, tensile and flexural tests were performed on the produced samples. In general, the 0 wt% composite sample showed better tensile properties than other samples. And after that, nanoclay was the most suitable nanoparticle for increasing tensile strength. The 2 wt% nanoclay sample had the best tensile properties compared to other samples. For compressive properties, the sample containing 2 wt% graphene oxide showed the best flexural properties and improved the flexural strength by 18% compared to the control sample.