بررسی حضور ldpe بر خواص مکانیکی و رسانایی الکتریکی کامپوزیت سگرگیت cb/hdpe

با توجه به کاربرد کامپوزیت‌های پایه پلیمری رسانا با ساختار سگرگیت در صنایع الکترونیک و هوافضا، بحث خواص مکانیکی آنها اهمیت پیدا کرده است. در این پژوهش از پلی‌اتیلن با چگالی بالا (hdpe )، فاز رسانای کربن سیاه (cb ) و فاز پلی‌اتیلن با چگالی کم (ldpe ) به عنوان فاز تقویت کننده برای ساخت کامپوزیت استفاده شد. در ساخت نمونه‌ها از روش اختلاط مکانیکی و در ادامه از پرس گرم استفاده شد. رسانش نمونه‌ها برای اطمینان از تشکیل ساختار سگرگیت اندازه‌گیری شد. نتایج داده های رسانایی حاکی از شکل گیری ساختار سگرگیت و کاهش مقاومت الکتریکی ساختار سگرگیت با افزایش درصد وزنی کربن سیاه می باشد. در نمونه xcb-hd بیشینه رسانایی الکتریکی 43.10 s/m و در نمونه xcb-1ld نیز 36.62 s/m بدست آمد. ارزیابی تصاویر میکروسکوپی نیز تشکیل مسیرهای رسانا در ساختار را تایید می کند. برای بررسی خواص مکانیکی آزمون استحکام کششی انجام شد. با افزایش فاز رسانای کربنی در مرز گرانولها به سبب ایجاد عیوب ساختاری روند کاهشی استحکام تسلیم در دو دسته ساختار سگرگیت مشاهده شد. با افزایش درصد وزنی کربن سیاه از 1 به 2 درصد وزنی بهبود 20 تا 40 درصدی استحکام تسلیم و 7 تا 22 درصدی مدول یانگ در ساختارهای سگرگیت xcb-hd و xcb-1ld شد.

effect of presence ldpe on mechanical and electrical properties of cb/hdpe segregated structure

considering the application of conductive polymer composites with segregated structure in electronics and aerospace industries, their mechanical properties becomes important. in this research, high density polyethylene (hdpe), carbon black (cb) as conductive phase and low density polyethylene (ldpe) were used as reinforcing phase to make composite. mechanical mixing followed by hot pressing was used to prepare composites. the conductivity of the samples was measured to ensure the formation of segregated structure. in the xcb-hd sample, the maximum electrical conductivity was 43.10 s/m and in the xcb-1ld sample, it was 36.62 s/m. evaluation of microscopic images also confirms the formation of conductive paths in the structure, and microscopic images also confirmed the results of electrical conductivity. with the increase of the conductive carbon phase at the boundary of the hdpe granules due to the creation of structural defects, the yield strength decreasing trend was observed compared to pure polyethylene.. by increasing the weight percentage of carbon black from 1 to 2 weight percent, yield strength improved by 20 to 40 percent and young's modulus by 7 to 22 percent in xcb-hd and xcb-1ld segregated structures.