مقايسه خواص مكانيكي نانوكامپوزيتهاي پلي پروپيلن/خاك رس و پلي اتيلين/خاك رس

Comparison of mechanical properties of PP / NANOCLAY and LLDPE / NANOCLAY nanocomposites

در اين تحقيق، نانوكامپوزيتهاي پلي پروپيلن و پلي اتيلن محتواي نانوذرات خاك رس (0 تا 7 درصد وزني) و سازگاردهنده هاي PP-g-MA و PE-g-MA (3 درصد وزني) با به كارگيري اكسترودر دوپيچه و قالب گيري تزريقي توليد شد. شكل شناسي نمونه ها با ميكروسكوپ الكتروني FESEM مطالعه شد. خواص مكانيكي نمونه هاي مختلف به وسيله تست هاي كشش و ضربه آيزود مطالعه شد. نتايج آزمايش ها نشان مي دهد افزودن نانوذرات خاك رس به PP و LLDPE باعث افزايش استحكام كششي، استحكام تسليم، مدول كششي و كاهش استحكام ضربه و كرنش شكست تركيبات نسبت به پليمر خالص مي شود. طراحي آزمايش ها، تحليل آماري و بهينه سازي خواص مكانيكي به كمك نرم افزار ميني تب 16 و روش طراحي مخلوط انجام شد. نتايج نشان داد بين تركيب هاي بر پايه پلي پروپيلن و پلي اتيلن به ترتيب تركيب شامل 96/3 و 12/2 درصد خاك رس بهترين خواص مكانيكي را داراست. تركيب هاي شامل PP مدول كششي بهتر و تركيب هاي شامل LLDPE استحكام ضربه بهتري دارند.

In this study, nanocomposites based on polypropylene and polyethylene containing 0 to 7phr of nanoclay and 3phr of maleated polypropylene (PP-g-MA) and maleated polyethylene (PE-g-MA) as compatibilizer were prepared by melt compounding followed by injection molding. Morphology of the mixtures was carried out through Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). Mechanical properties of different samples were examined empirically by tension and izod impact tests. Test results show that the addition of clay particles to the PP and LLDPE, increases the tensile strength, yield strength, tensile modulus and decreases impact strength and elongation at break compared to pure polymer. The mixture design method and Minitab16 software were utilized for designing the tests, statistical analyses, and optimization the mechanical properties of the mixtures. Results showed that the in compounds based on polypropylene and polyethylene, respectively, compounds includes 3.96 and 2.12percent clay has the best mechanical properties. Blends base on PP have better tensile modulus and LLDPE blends have better impact strength.