اصلاح گرافن اکسید به روش پلیمریزاسیون درجا و استفاده از آن به عنوان نانوذره موثر در بهبود ویژگی های مکانیکی نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات

در این پژوهش، گرافن اکسید با استفاده از روش پلیمریزاسیون درجا و در حضور متیل متاکریلات برای بهبود پراکندگی نانو ذره در ماتریکس پلی متیل متاکریلات و همچنین بهبود ویژگی های مکانیکی آن اصلاح شد. از فناوری فروسرخ تبدیل فوریه (ftir) برای تایید اصلاح موفقیت آمیز گرافن اکسید استفاده شد. نانوکامپوزیت های پلی متیل متاکریلات با استفاده از روش اختلاط ذوبی تهیه شدند و فناوری های آنالیز گرما وزن سنجی (tga) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) برای بررسی نانو کامپوزیت های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت. همچنین اثرهای مقدار گرافن اکسید افزوده شده و پارامترهای فرآیند توسط طراحی آزمایش تاگوچی مورد مطالعه قرار گرفتند. (مقدار گرافن اکسید: 0، 2 و 4 درصد وزنی، فشار پشت تزریق 40، 60 و 80 مگا پاسکال، فشار تزریق 60، 80 و 100 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 1، 5/2 و 4 ثانیه به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شدند). برای بررسی ویژگی های مکانیکی کامپوزیت های تهیه شده، آزمون های استحکام کششی، سختی و ضربه مورد مطالعه قرارگرفتند. نتیجه ها نشان دادند که استحکام کششی نمونه تهیه شده در مقدار 2 درصد وزنی نانوذره ها، فشار پشت تزریق 40 و فشار تزریق 60 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 4 ثانیه بیش ترین مقدار را داشته است. سخنی نانوکامپوزیت ها نیز با افزایش مقدار نانوذره افزایش یافته و فشار تزریق، فشار پشت تزریق و زمان فشار پشت تزریق در سختی نمونه ها تاثیر چندانی نداشت. هم چنین آزمون ضربه بر روی نمونه ها نشان داد که با افزایش مقدار نانوذره و افزایش فشار تزریق استحکام در برابر ضربه کاهش یافته است، افزون بر این، در فشار پشت تزریق 80 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 1 ثانیه نیز نمونه ها بیش ترین مقاومت در برابر ضربه را داشته اند.

InSitu Modification of Graphene Oxide and Using as an Effective Nanoparticle on the Mechanical Properties of Polymethylmethacrylate Nanocomposite

In the present work, Graphene Oxide (GO) was modified by insitu polymerization in the presence of methylmethacryalte and was used to improve the dispersion of GO nanoparticles as well as mechanical properties in polymethylmethacryalte (PMMA) matrix. Fourier Transform InfraRed (FTIR) technique was used to confirm the successful modification of GO. PMMA nanocomposites were prepared by melting method and Thermal Gravimetric Analysis (TGA) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) techniques were applied in order to characterize the prepared nanocomposites. Also, the effect of GO percentage and processing parameters were studied by Taguchi Design of Experiment.  (GO content: 0, 2, and 4 wt%, injection pressure: 40, 60, and 80 MPa, holding pressure: 60, 80, and 100 MPa, and holding pressure time: 1, 2.5, and 4 s were mentioned as the variable parameters). To investigate the mechanical properties of nanocomposites tensile strength, hardness, and impact tests were carried out.