بررسي ويژگي مغناطيسي، مكانيكي و دير سوزي نانوكامپوزيت‌هاي پلي استايرن/فريت كبالت

Magnetic, mechanical and flame retardant properties study of polystyrene/cobalt ferrite nanocomposites

در اين پژوهش نانوكامپوزيت‌هاي پلي استايرن/ فريت كبالت به روش سل – ژل خود احتراقي سنتز گرديد. جهت سنتتز سبز نانوذرات از آب طبيعي كيوي استفاده مي‌شود. پس از سنتز نانوكامپوزيت پلي استايرن/ فريت كبالت خواص مغناطيسي آن‌ها توسط مغناطومتر نمونه مرتعش VSM بررسي مي‌شود. خواص مكانيكي نانوكامپوزيت با مطالعه نمودار تنش- كرنش مشخص مي‌گردد. همچنين ريخت شناسي نانوكامپوزيت‌ها و نقشه توزيع عناصر با اشعه ايكس MAP با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني FESEMانجام مي‌پذيرد. ساختار بلوري نانوكامپوزيت‌ها به وسيله پراش اشعه ايكس XRD مورد مطالعه قرار گرفت. خلوص نانوكامپوزيت‌ها‌ به وسيله طيف سنج تبديل فوريه فرو سرخ FTIR بررسي گرديد. جهت بررسي خواص ديرسوزي نانوكامپوزيت‌هاي پليمري/ مغناطيسي از انجام تست UL-94 استفاده گرديد. در نهايت خواص مغناطيسي اين نانوكامپوزيت با بررسي نمودار تنش- كرنش آن مورد بررسي قرار گرفت.

In this study the cobalt ferrite nanoparticles synthesized via a sol-gel green auto-combustion method using kiwi fruit extract. Then cobalt ferrite was added to polystyrene PS polymer. The X-ray diffraction pattern of CoFe2O4 nanoparticles shown pure cubic phase and the crystallite size was calculated by Debye -Scherrer’s formula about 45 nm. The SEM images of cobalt ferrite illustrated cubic shape. The FESEM image of polystyrene/ cobalt ferrite nanocomposites had been shown nanoparticles being inside polymer matrix. X-ray mapping provides presence all elements distributed homogeneously in polymer. The FT-IR spectrum of the nanocomposites exhibits all cobalt ferrite and polystyrene atomic bond peaks. Hysteresis loops of cobalt ferrite nanoparticles and magnetic/polymer nanocomposites shown cobalt ferrite nanoparticles have more saturated magnetization and less coercivity than nanocomposites. The cobalt ferrite effect on the flame retardancy polystyrene was investigated applying UL-94 test. The pure polystyrene had V-0 classification and polystyrene/ cobalt ferrite nanocomposites have HB category. The mechanical properties of samples pure polystyrene and polystyrene/ cobalt ferrite nanocomposites have been studied by tensile testing machine.The stress-strain curves for these two samples shown addition nanoparticles to polymer increase the tensile strength and decrease the elongation of sample.