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 (FT-IR) 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.