خواص مكانيكي، رفتار جمع شدگي و جذب آب در نانوكامپوزيت هاي PA6/PP/CaCO3

Mechanical Properties, Shrinkage Behavior and Water Absorption of PA6/PP/CaCO3 Nanocomposites

نانوكامپوزيت هايي بر پايه آميزه پلي آميد6 - پلي پروپيلن (با نسبت وزني 33/67=PA6/PP) حاوي نانوكربنات كلسيم (5/2 تا 10 قسمت وزني) و سازگاركننده PP-g-MAH(5 قسمت وزني) با به كارگيري اكسترودر دوپيچي و قالب گيري تزريقي توليد شد. خواص مكانيكي، انقباضي و جذب آب نمونه هاي مختلف آزمايش شد و شكل شناسي نمونه ها با ميكروسكوپ الكتروني پويشي مطالعه شد. وجود PP، سازگاركننده PP-g-MAH و نانوكربنات كلسيم، جذب آب را تا حدود 72 درصد وزني كاهش داد. به كارگيري PP-g-MAH منجر به بهبود قابل ملاحظه چسبندگي PA6 و PP، افزايش 24 درصد استحكام خمشي و ضربه، ازدياد 27 درصد استحكام كششي و افزايش تقريباً 100 درصد ازدياد طول تا پارگي شد. افزودن نانوكربنات كلسيم، مقاومت به ضربه و استحكام خمشي را افزايش داد. نتايج آزمايش ها نشان داد، حداكثر استحكام خمشي با افزودن phr5 از نانوكربنات كلسيم حاصل شد كه 16 درصد بيشتر از PA6 خالص است. حداكثر مقاومت به ضربه با به كارگيري phr 5/7 از نانوكربنات كلسيم به دست آمده كه 29 درصد بيشتر از PA6 خالص است. به كارگيري phr 10 از نانوكربنات كلسيم باعث كلوخه اي شدن ذرات در زمينه پليمر و در نتيجه افت قابل ملاحظه در مقاومت به ضربه شد. نتايج اندازه گيري ابعادي نشان داد، سازگاركننده PP-g-MAH باعث افزايش انقباض شده، اما وجود نانوكربنات كلسيم اثر محسوسي بر انقباض نمونه هاي نانوكامپوزيتي ندارد.

Nanocomposites based on polyamide 6/polypropylene )PA6/PP 67/33) blend containing 2.5 to 10 phr of nano-CaCO3 and 5 phr of maleated polypropylene )PP-g-MAH) as compatibilizer were prepared by melt compounding followed by injection molding. The mechanical properties, water absorption, as well as shrinkage behavior were characterized and the morphology was studied using scanning electron microscopy. The presence of PP, PP-g-MAH and nano-CaCO3 lowered the amount of water absorption as high as 72 wt%. Morphology analysis indicated that the addition of PP-g-MAH can signifcantly improve the adhesion between PA6 and PP phases. The incorporation of PP-g-MAH led to 24% increase in fexural and impact strength, 27% rise in tensile strength and approximately 100% increase in elongation-at-break. The addition of nano-CaCO3 particles increased the impact resistance and fexural strength. The results of experiments indicated that the maximum fexural strength was achieved by adding 5 phr of nano-CaCO3 which was 16% greater than pure PA6, and the maximum impact strength was attained by adding 7.5 phr of nano-CaCO3 which was 29% superior compared to pure PA6. The incorporation of 10 phr of nano- CaCO3 particles led to fller agglomeration and, consequently, the impact strength was dramatically dropped. Dimensional characterization of molded samples revealed that the incorporation of PP-g-MAH can raise the shrinkage, but the addition of nano- CaCO3 has not had any considerable effect on the shrinkage of nanocomposites.