تحلیل تجربی استحکام ضربه ، استحکام کششی و مدول الاستیک نانو کامپوزیت‌های سه‌تایی پلی آمید 6/پلی اولفین الاستومر/نانولوله‌های کربن

در این تحقیق، خواص مکانیکی ترکیبات پایه پلی‌آمید 6/ پلی‌اولفین الاستومر (pa6/poe) تقویت شده با نانولوله‌های کربن مورد مطالعه قرار گرفته است. نانو کامپوزیت‌ها شامل 10 و 20 درصد وزنی پلی‌اولفین الاستومر، 0، 1، 2 و 3 درصد وزنی نانولوله‌های کربن (mwcnt) و 5 و 10 درصد وزنی پلی‌اولفین مالئیک آنیدرید (poegma به عنوان عامل سازگار کننده) بر اساس روش طراحی آزمایش عاملی کامل و به کمک یک مخلوط‌کن داخلی ساخته شدند. آزمون‌های کشش و ضربه برای استخراج خواص مکانیکی شامل استحکام کششی، مدول الاستیک و استحکام ضربه انجام شدند؛ همچنین برای مشاهده و بررسی کیفیت توزیع نانولوله‌ها در ماتریس پلیمری از تصاویر میکروسکوپ الکترونی (sem) استفاده شد. تصاویر sem نشان دادند که حضور نانولوله‌های کربن تا 2 درصد وزنی در هر دو ماتریس پلی آمید حاوی 10 و 20 درصد وزنی با توزیع و پراکندگی قابل قبولی همراه شده است. در حالی که افزودن 3 درصد وزنی از نانولوله‌ها در هر دو ماتریس موجب تجمع و کلوخگی آن‌ها شده است. نتایج آزمون‌ها نشان دادند که افزودن 2 درصد وزنی نانولوله‌های کربن استحکام کششی و مدول الاستیک ترکیبات را به ترتیب به میزان‌های %21 و %23 به‌خوبی بهبود می‌بخشد. همچنین، رویه‌های استخراج شده از روش عاملی نشان دادند که در بیشتر موارد بین اثر فاکتورهای ورودی بر خواص مکانیکی مورد بررسی برهم‌کنش خاصی وجود ندارد. نهایتاً، مقدار ضریب تعیین بالای %92 برای همه خواص مکانیکی نشان داد که همخوانی مناسبی بین نتایج آزمایشگاهی و مدل‌های رگرسیون استخراج شده وجود دارد.

Experimental analysis of impact strength, tensile strength and elastic modulus of polyamide 6 / polyolefin elastomer / carbon nanotubes / carbon nanotubes

In this research, the mechanical properties of polyamide 6/polyolefin elastomer (PA6/POE) blends reinforced with carbon nanotubes have been studied. Nanocomposites consisted of 10 and 20 wt% polyolefin elastomer, 0, 1, 2 and 3 wt% carbon nanotubes (MWCNT) and 5 and 10 wt% maleic anhydride (POEgMA as compatiblizing agent) were made by an internal mixer based on the full factorial design of experiment. Tensile and impact tests were performed to extract mechanical properties including tensile strength, elastic modulus and impact strength. Scanning electron microscope (SEM) were used to observe the dispersion and distribution quality of MWCNT in the matrix. SEM images showed an acceptable distribution of carbon nanotubes up to 2 wt% in both polyamide matrices with 10 and 20 wt%, while adding 3 wt% of nanotubes in both matrices was associated with nanotubes accumulation. The test results showed that the addition of 2 wt% of carbon nanotubes improved the tensile strength and elastic modulus of the compounds by %21 and %23, respectively. the surfaces extracted from full factorial design method showed that there are no notable interaction between the input parameters in the case of mechanical properties. Finally, the Rsquared above %92 for all mechanical properties showed that there is a good agreement between the experimental results and the extracted regression models.