بهينه سازي خواص مكانيكي و ساختاري پلي پروپيلن تقويت شده با تركيب لاستيك طبيعي- نانوذرات پرليت با استفاده از روش سطح پاسخ

در اين پژوهش، خواص كششي تركيب نانوكامپوزيت پلي پروپيلن/ لاستيك طبيعي تقويت شده با نانوذرات پرليت توليد شده به كمك دستگاه مخلوط كن داخلي دو محوره، مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين، از مدلسازي رياضي آناليز واريانس با استفاده از روش سطح پاسخ براي مقايسه و تصديق نتايج آزمون كشش تجربي استفاده شد. نقش هر يك از متغير‌هاي موادي درصد وزني لاستيك طبيعي و نانوذرات پرليت بر خصوصيات مكانيكي تركيبات جديد توليد شده بررسي شد. طبق اين بررسي‌ها، مشاهده شد كه مقادير استحكام كششي و تغيير طول تا شكست در اثر افزايش مقدار لاستيك طبيعي از 20 به 40 درصد وزني و ثابت بودن مقدار نانوذرات پرليت در 3 درصد وزني، به ترتيب 14/68 درصد كاهش (از 8/92 تا 7/61 مگاپاسكال) و 72 درصد افزايش (از 51/05 تا 87/81 درصد) يافت. نتايج بدست آمده از بهينه سازي متغيرها نشان داد، در صورت استفاده از 3/268 درصد وزني از لاستيك طبيعي و 4/064 درصد وزني از نانوذرات پرليت، ماكزيمم مقادير استحكام كششي و تغيير طول تا شكست به ترتيب 8/332 مگاپاسكال و 74/38 درصد حاصل شد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي بيانگر تاثير مثبت افزودن نانوذرات به فاز پايه به واسطه كوچك شدن اندازه فاز الاستومري و در نتيجه افزايش استحكام كششي ماده بود. همچنين، پخش مناسب نانوذرات در زمينه پليمري در نمونه ساخته شده با 5 درصد وزني پرليت و 30 درصد وزني لاستيك طبيعي اتفاق افتاد. اما، با افزايش نانوذرات به 9 درصد وزني، تراكم و كلوخگي نانوذرات پرليت در فاز ترموپلاستيكي مشاهده شد.