مطالعه تئوري و تجربي اثر نانو‌لوله كربني چند جداره بر بهبود خواص كششي و چقرمگي رزين وينيل‌استر

رزين وينيل‌استر به علت خواص خوب مكانيكي و مقاومت شيميايي بالا، در بسياري از ساختار‌هاي كامپوزيتي و صنايع مختلف استفاده مي‌شود. يكي از مهم‌ترين اهداف اضافه كردن تقويت‌كننده‌هاي نانومتري به زمينه‌هاي پليمري افزايش مدول الاستيك و استحكام آن‌ها مي‌باشد. نانو‌لوله‌ كربني به دليل ساختار صلب و نسبت منظري مي‌تواند به طور موثري در افزايش مدول الاستيك و سفتي زمينه پليمري عمل كند. مهم‌ترين هدف كاربردي اين پژوهش، دستيابي به توزيع مناسبي از نانو‌لوله‌هاي كربني چند جداره داراي عامل‌ كربوكسيل در رزين وينيل‌استر است به طوري كه همزمان مدول الاستيك، استحكام كششي و ميزان چقرمگي نانو كامپوزيت حاصل افزايش يابد. بر اين اساس، نانوكامپوزيت‌هايي با شش درصد وزني مختلف از نانوفيلر ساخته شد و نمونه‌هاي مربوطه تحت آزمون كشش قرار گرفت. بررسي نتايج نشان مي‌دهد كه افزودن نانو‌لوله كربني در درصد‌هاي پايين، تأثير مثبت بر خواص مكانيكي پليمر وينيل‌استر دارد به طوري كه در 0.25 درصد وزني نانو‌لوله كربني چند جداره بهترين خواص مكانيكي حاصل گرديد. در اين حالت چقرمگي ماده 52 درصد، استحكام كششي 23 درصد و مدول الاستيك 14 درصد افزايش يافت. به منظور تاييد نتايج آزمايشگاهي و بررسي جامع نقش نانو‌لوله كربني در رفتار رزين وينيل‌استر، به وسيله ميكروسكوپ الكتروني از سطح شكست نمونه‌هاي كامپوزيتي عكس برداري شد و مهم‌ترين مكانيزم‌هاي شكست مورد بحث و بررسي قرار گرفت. همچنين جهت ارائه يك مدل تئوري مناسب براي پيش‌بيني مدول الاستيك نانو كامپوزيت، نتايج آزمايشگاهي با مدل‌هاي تئوري موجود مقايسه گرديد و يك ضريب تصحيح جديد بر اساس تئوري هرسچ و نتايج آزمايشگاهي جهت كاربرد‌هاي صنعتي آينده ارائه شد.