ارزيابي ويژگي هاي مكانيكي چندسازه الياف كارتن كنگره اي كهنه – پلي پروپيلن تقويت شده با نانو لوله هاي كربني

(Evaluation of mechanical properties of old corrugated container fibers polypropylene composites reinforced with carbon nanotubes (CNT

در اين پژوهش اثر نانولوله هاي كربني چند ديواره (فراوري شده و فراوري نشده) بر ويژگي هاي مكانيكي چندسازه ساخته شده از اليافكارتن كنگره اي كهنه - پلي پروپيلن شامل 20% اليافكارتن كنگره اي كهنه، 80% پلي پروپيلن و صفر يا 3% مالئيك انيدريد پلي پروپيلن مورد بررسي قرار گرفته است. نانولوله كربني چند ديواره فراوري نشده و فراوري شده در 3 سطح 0 ، 0/5 و 1 درصد مورداستفاده قرارگرفته است. براي فراوري كردن نانولوله هاي كربني از روش اكسيداسيون اسيدي(مخلوط اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك) استفاده شد. ويژگي هاي مكانيكي چند سازه بر اساس دستورالعمل هاي ASTM اندازه گيري شده است. نتايج نشان داد كه با افزايش ميزان نانولوله هاي كربني ويژگي هاي كششي افزايش يافته ولي تاثير فراوري نانولوله كربني تاثير معني داري نداشته است. تاثير افزودن نانولوله كربني بر ويژگي هاي خمشي در سطح اعتماد آماري 99% معني دار شده است و در اثر افزودن مقادير زيادتر اين ماده هر دو ويژگي مدول الاستيسيته خمشي و مقاومت خمشي زياد شده است. مقاومت به ضربه نمونه ها نشان مي دهد كه در اثر زياد شدن نانو لوله كربني و مقدار جفت كننده اين ويژگي افزايش مي يابد. فراروي نانولوله هاي كربني باعث بهبود بعضي مقاومت هاي مكانيكي شده است. عكس برداري با ميكروسكوپ الكتروني روبشي تقويت اتصال بين اجزاي تشكيل دهنده چند سازه را نشان مي دهد. در چند سازه هاي بدون مواد جفت كننده، به دليل اتصال ضعيف بين الياف و پلي پروپيلن، اين الياف بدون شكسته شدن از ملات پلاستيك خارج شده اند. ولي در نمونه هاي حاوي جفت كننده، گسيختگي در الياف مشاهده مي گردد.

The influence of Multi Walled Carbon Nano Tubes (Non-functionalized and functionalized) on mechanical properties of polypropylene – old corrugated container (OCC) fibers composite is investigated. The composites samples were prepared using 20% OCC fibers, 80% polypropylene and without or 3% MAPP. Acidic oxidation method was used to functionalize the MWCNTs. Three levels of either treated or non- treated multi walled carbon nano tubes (0% - 0.5% - 1%) were added. Mechanical properties were measured as defined in ASTM testing methods. The results indicated that at higher dosage of MWCNTs, the tensile strength properties of the composite were improved but the influence of the functionalizing was not statistiaclly significant. The bending strength and elasticity as well as the izod impact strength were increased as the higher amount of nanotubes was added to the composite. Scanning Electron Micrographs showed the development of bonding between the composite components. Composites without coupling agent showed lower bonding strength between polypropylene and fiber as indicated by fiber pull out. However, in the composites containing coupling agent, the fiber fracture was dominant