تاثير همزمان عمليات سطحي و امواج آلتراسون بر توزيع پذيري نانولوله هاي كربني در زمينه پلي اتيلن

The Effect of Surface Treatment and Ultrasound Waves on Dispersity of Carbon Nanotube in Polyethylene Matrix

در اين پژوهش بمنظور بررسي توزيع پذيري نانولوله كربني در زمينه پلي اتيلن از تغيير شيمي سطح نانولوله كربني و امواج فراصوت جهت توليد پودر كامپوزيتي استفاده شد. جهت بررسي اثر همزمان دو پارامتر مذكور بر رفتار كششي نانوكامپوزيت PE/CNT نمونه هاي استاندارد توليد گرديد. نتايج بررسي ها نشان داد كه افزايش نانولوله هاي كربني اصلاح نشده اگر چه سبب افزايش استحكام زمينه پلي اتيلن مي شود، ولي كاهش شديد انعطاف پذيري پلي اتيلن خالص را به سبب آگلومره شديد باعث مي شوند. ايجاد گروه هاي عاملي، پوشش دهي توسط اسيد استياريك و امواج فراصوت كنترل ابعاد مناطق كلوخه اي و توزيع يكنواخت نانولوله ها در زمينه را سبب مي شود. نتايج پژوهش ها نشان داد كه افزايش نانولوله كربني اصلاح نشده سبب افزايش 12درصدي استحكام و كاهش 82درصدي انعطاف پذيري، تاثير فاكتور اصلاحي اسيد شويي و امواج فراصوت افزايش 17 درصدي استحكام و كاهش 70 درصدي انعطاف پذيري و استفاده از عامل سطحي اسيد استياريك افزايش 15% استحكام و كاهش انعطاف پذيري 60 درصد در قياس با پلي اتيلن خالص را نشان مي دهد. افزون بر اين، نشان داده شد كه در حضور پوشش سطحي اسيد استياريك نيازي به استفاده از امواج فراصوت جهت توزيع پذيري بهتر نانولوله ها در زمينه نيست.

In this paper, the effect of variation of surface chemical properties in second phase and ultrasound wave was investigated on the dispersity of carbon nanotube in Polyethylene matrix composites. In order to examine both parameters on tensile properties of composites, standard tensile sample of PE/CNT composite was prepared. The results indicated that the addition of untreated carbon nanotube to PE matrix increased the strength of composite, but there is significant drop in elongation as severe agglomeration. The formation of functional group, covering by stearic acid, and ultrasound wave control the dimension of agglomerated carbon nanotubes, and improve the dispersity of second phase in matrix. For example, The increment of 12% in strength, and 82% decreasing in elongation was detected for untreated carbon nanotube/ PE composite compare to pure Polyethylene. Also the effect of functional group and ultrasound wave cause to increase in 17% strength and to decrease 70% in elongation. Finally stearic acid group on the surface of Carbon nanotube result in 15% augmentation in strength and 60% drop in elongation compare to PE. Besides the results showed that it is not necessary to used ultrasound wave to improve the dispersity of CNT coated with SA in PE composite.