ارزیابی ویژگی‌های مکانیکی چندسازه الیاف کارتن کنگره ای کهنه – پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با نانولوله‌های کربنی

در این پژوهش اثر نانولوله‌های کربنی چند دیواره (فراوری‌شده و فراوری نشده) بر ویژگی‌های مکانیکی چندسازه ساخته‌شده از الیافکارتن کنگره ای کهنه پلی‌پروپیلن شامل 20% الیافکارتن کنگره ای کهنه، 80% پلی‌پروپیلن و صفر یا 3% مالئیک انیدرید پلی‌پروپیلن مورد بررسی قرار گرفته است. نانولوله کربنی چند دیواره فراوری نشده و فراوری‌شده در 3 سطح 0 ، 5/0 و 1 درصد مورداستفاده قرارگرفته است. برای فراوری کردن نانولوله‌های کربنی از روش اکسیداسیون اسیدی(مخلوط اسید سولفوریک و اسید نیتریک) استفاده شد. ویژگی‌های مکانیکی چند سازه بر اساس دستورالعمل های astm اندازه گیری شده است. نتایج نشان داد که با افزایش میزان نانولوله های کربنی ویژگی های کششی افزایش یافته ولی تاثیر فراوری نانولوله کربنی تاثیر معنی داری نداشته است. تاثیر افزودن نانولوله کربنی بر ویژگی های خمشی در سطح اعتماد آماری 99% معنی دار شده است و در اثر افزودن مقادیر زیادتر این ماده هر دو ویژگی مدول الاستیسیته خمشی و مقاومت خمشی زیاد شده است. مقاومت به ضربه نمونه ها نشان می دهد که در اثر زیاد شدن نانو لوله کربنی و مقدار جفت کننده این ویژگی افزایش می یابد. فراروی نانولوله‌های کربنی باعث بهبود بعضی مقاومت‌های مکانیکی شده است. عکس‌برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی تقویت اتصال بین اجزای تشکیل دهنده چند سازه را نشان می دهد. در چند سازه های بدون مواد جفت کننده، به دلیل اتصال ضعیف بین الیاف و پلی پروپیلن، این الیاف بدون شکسته شدن از ملات پلاستیک خارج شده اند. ولی در نمونه های حاوی جفت کننده، گسیختگی در الیاف مشاهده می گردد.

Evaluation of Mechanical Properties of Old Corrugated Container Fibers – Polypropylene Composites Reinforced with Carbon Nanotubes (CNT)

At this research, the influence of Multi Walled Carbon Nano Tubes (Nonfunctionalized and functionalized) on mechanical properties of polypropylene – old corrugated container (OCC) fibers composites was investigated. OCC fibers polypropylene composites were prepared using 20% OCC fibers, 80% polypropylene and 3% MAPP. Three levels of multi walled carbon nano tubes (0% 0.5% 1%) were added. Acidic oxidation method was used to functionalize the MWCNTs. 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 statisitaclly significant. The bending strength and elasticity as wellas the izod impact were increased as the higher amount of nanotubes were added to the composite. Scanning Electron Microscopes showed the development of bonding between the composite components. Compostes 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 observed.