مطالعه تجربي خواص مكانيكي و شرايط ابعادي محصول در فرايند قالب گيري تزريقي نانو كامپوزيت پلي آميد 6- پلي پروپيلن- كربنات كلسيم

Investigation of mechanical properties and dimensional characterization of injection molded Polyamide- 6/Polypropylene/CaCO3 nanocomposites

مهمترين هدف اين تحقيق، كاهش جذب آب پلي آميد-6 بدون تنزل خواص مكانيكي و تغيير قابل توجه در انقباض مي باشد. در اين تحقيق اثر افزودن نانو ذرات كربنات كلسيم و سازگار كننده PP-g-MAH بر روي خواص كششي و شرايط ابعادي تركسي پلي آميد PA6) 6) و پلي پروپلين (PP) به نسبت وزني 67 به 33 آزمايش و تحليل گرديده است. بدين منظور نانو كامپوزيت هاي هيبريدي PA6/PP/CaCO3 با استفاده از اكسترودر دو مارپيچ و دستگاه قالب گيري تزريق پلاستيك تهيه گرديد. نتايج آزمون ضربه نشان داد كه حداكثر مقاومت به ضربه با حضور سازگار كننده و 7/5phr نانو ذرات حاصل گرديده كه اين مقدار، 29% بالاتر از PA6 خالص است. افزودن 10phr نانو ذرات كربنات كلسيم باعث كلوخه اي شدن نانو ذرات و در نتيجه كاهش مقاومت ضربه اي گرديد. مطالعه شرايط ابعادي نمونه هاي قالب گيري شده آشكار نمود كه حضور سازگار كننده مي تواند انقباض را افزايش دهد، اما افزودن نانو ذرات كربنات كلسيم اثر محسوسي بر انقباض نانو كامپوزيت هاي هيبريدي ندارد.

The primary objective of this research work is to deal with the water absorption characteristic of PA6 without sacrificing the mechanical performances and avoiding from significant differential shrinkage. In this research, the influence of the amount of nano-sized calcium carbonate as a filler and maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MAH) as a compatibilizer on the tensile properties and dimensional characterization of PA6/PP (67/33 parts) was investigated. PA6/PP/CaCO3 hubrid nanocomposites were prepared using twin screw extruder followed by injection molding. The results of experiments indicated that the maximum impact strength was attained by adding PP-g-MAH and 7.5 phr of nano-metered sized CaCO3 particles which was 29% superior than pure PA6. The incorporation of 10 phr of nano-metered sized CaCO3 particles led to the fillers agglomeration and, in consequence, the impact strength was dramatically declined. Dimensional characterization of molded samples revealed that the incorporation of PP-g-MAH can raise the shrinkage, but the addition of nanometer-sized CaCO3 did not have any considerable effect on shrinkage of hybrid polymer nanocomposites.