فهرست مطالب

  • سال سی و سوم شماره 2 (پیاپی 166، خرداد و شهریور 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/04/28
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی مرادیان، مژگان زندی*، مرتضی بهزادنسب، محمد پزشکی مدرس صفحات 85-113

    مهندسی بافت، مثلثی با سه ضلع از انواع مختلف سلول ها، زیست مولکول های کوچک، عامل رشد و داربست با هدف بازیابی، ترمیم و بهبود عملکرد بافت است. در مهندسی بافت، چسبندگی، رشد، تکثیر و تمایز سلول ها نیازمند کنترل دقیق عامل های بیرونی نظیر خواص فیزیکی داربست به عنوان ماتریس برون سلولی (ECM)، نوع و مقدار مولکول های فعال زیستی مانند زیست مولکول های کوچک، پپتیدها و پروتیین هاست. بنابراین برهم کنش داربست های سنتزی و طبیعی با سلول ها، باید بازتابی از ریزمحیط سلولی در بدن باشد. در این مقاله، روش های مختلف تهیه هیدروژل های تزریق پذیر تشکیل شونده درجا با کاربرد پزشکی و بازسازی بافت شرح داده شده که با پیوندهای شیمیایی یا برهم کنش های فیزیکی شبکه ای می شوند. این نوع هیدروژل ها در کاربردهای مهندسی بافت بسیار جالب توجه هستند. زیرا به آسانی می توانند سلول ها یا زیست مولکول ها را به بافت آسیب دیده انتقال دهند. نبود سمیت شدید و وجود حداقل جراحت و درد هنگام جراحی در بیمار از برتری های هیدروژل های تزریق شونده است. روش های شیمیایی متنوعی مانند شیمی کلیک، افزایش Michael، باز شیف و واکنش آنزیمی برای شبکه ای کردن هیدروژل های تزریق پذیر به کار گرفته شده است. برخی از هیدروژل ها را می توان با برهم کنش های فیزیکی نظیر برهم کنش های یونی، پیوند هیدروژنی و برهم کنش ابرمولکولی بدون وجود عامل های بیرونی در شرایط فیزیولوژی بدن تهیه کرد. در این مطالعه، افزون بر روش های مختلف تهیه، جنبه های کاربردی این هیدروژل ها در پزشکی ترمیمی و دستاورد های حاصل از آن در مهندسی بافت مرور می شود.

    کلیدواژگان: مهندسی بافت، داربست، هیدروژل تزریق پذیر، پیوند شیمیایی، برهم کنش فیزیکی
  • زهرا مهدوی پور، محمد کریمی*، سید انور حسینی صفحات 115-123
    فرضیه

    طراحی و تولید رسن های هیبریدی تایر، روشی ساده و مقرون به صرفه برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی تایر بوده و بر مصرف سوخت خودرو نیز اثرگذار است.

    روش ها

    در این مطالعه، برای دستیابی به مواد تقویت کننده جدید با عملکرد بهتر به کمک الیاف متداول، از دولاتابی نخ های نایلون 6،6 و پلی استر به یکدیگر، رسن تایر هیبریدی تولید شد. اثر مقدار تاب و نسبت چنبرش بر خواص گرمایی و مکانیکی رسن هیبریدی مطالعه شد. رسن های تولیدشده، دارای مقادیر مختلف تاب 300، 350 و 400tpm و نسبت چنبرش 1.00، 1.03 و 1.05 بودند. خواص مکانیکی شامل استحکام و خزش بررسی شد. جمع شدگی گرمایی و نیروی جمع شدگی نیز اندازه گیری و با نمونه های مرجع، رسن ها و نخ های نایلونی و پلی استری مقایسه شد. آزمون دینامیکی-مکانیکی-گرمایی (DMTA) برای بررسی نیروی جمع شدگی و خزش نمونه ها به کار گرفته شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، کرنش تسلیم و جمع شدگی تمام رسن های هیبریدی کمتر از رسن نایلونی و بیشتر از رسن پلی استری بود. افزایش مقدار تاب به کاهش نیرو در ازدیاد طول ویژه (LASE) و افزایش خزش منجر می شود که دلیل آن زاویه مارپیچ میان محور الیاف و محور رسن است. افزون بر این، LASE با افزایش نسبت چنبرش، کار تا حد گسیختگی و خزش افزایش می یابد. همچنین ازدیاد مقدار تاب و نسبت چنبرش، به افزایش جمع شدگی و نیروی جمع شدگی منجر می شود. بر اساس نتایج، رسن هیبریدی با نسبت چنبرش 1.05 به دلیل پایداری ابعادی و خواص مکانیکی خوب، می تواند برای طراحی تایرهای کارآمد استفاده شود.

    کلیدواژگان: رسن تایر، هیبریدی، نیروی جمع شدگی، نایلون 6، پلی استر
  • بنت الهدی لیراوی، میترا توکلی* صفحات 125-136
    فرضیه

    یکی از روش های بهبود رسانندگی الکتریکی نانوکامپوزیت ها استفاده از آمیخته های امتزاج ناپذیر دارای پرکننده رسانا بر اساس مفهوم تراوایی دوتایی است. در پژوهش حاضر، خواص الکتریکی و ریولوژیکی آمیخته پلی اتیلن پرچگالی-پلی آمید6 (HDPE/PA6) در مجاورت نانولوله های کربن چنددیواره (MWCNTs) بررسی شد.

    روش ها

    نمونه های بر پایه آمیخته HDPE/PA6 به همراه پلی اتیلن پرچگالی پیوندخورده با مالییک انیدرید (HDPE-g-MA) به عنوان سازگارکننده و نیز دارای 1، 3 و %5 وزنی MWCNTs با روش اختلاط مذاب در مخلوط کن داخلی تهیه شدند. سپس، آزمون های مختلف برای بررسی شکل شناسی، ریولوژی و خواص الکتریکی نمونه های دارای مقدارهای وزنی مختلف MWCNT انجام و نتایج حاصل مطالعه شد.

    یافته ها

    تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) نمونه پرنشده شکل شناسی به هم پیوسته را نشان داد و وجود MWCNTs در آمیخته نیز موجب کاهش تنش بین سطحی به شکل شناسی به هم پیوسته و سازگاری آمیخته شد. خواص ریولوژیکی با طیف نمایی ریومتر مکانیکی مذاب (RMS) مطالعه شد. نتایج نشان داد، با افزایش مقدار MWCNTs، مدول ذخیره و گرانروی مختلط نانوکامپوزیت ها نسبت به آمیخته خالص افزایش یافت و مدول ذخیره در نهایت به ناحیه مسطح در بسامد کم رسید که بیانگر آستانه تراوایی ریولوژیکی نانوکامپوریت است. مدول ذخیره و ضریب اتلاف نمونه های آمیخته با آزمون دینامیکی-مکانیکی (DMA) ارزیابی شد. با افزایش مقدار MWCNT، بیشینه ضریب اتلاف مربوط به فاز PA6 در نانوکامپوزیت ها نسبت به فاز مشابه در آمیخته پرنشده کاهش یافت. همچنین، دمای بیشینه ضریب اتلاف فاز PA6 به دماهای بیشتر جابه جا شد، در حالی که بیشینه ضریب اتلاف فاز HDPE تقریبا ثابت بود که بیانگر وجود مقدار بیشتری MWCNTs در فاز PA6 است. نتایج رسانندگی الکتریکی با روش کاونده چهارنقطه ای نشان داد، رسانندگی الکتریکی نانوکامپوزیت با افزودن %5 وزنی MWCNTs افزایش چشمگیری یافته است.

    کلیدواژگان: پلی اتیلن پرچگالی، پلی آمید 6، نانولوله کربن چنددیواره، تراوایی الکتریکی، رئولوژی
  • مرتضی نصیری*، فرهنگ عباسی، ناصر هراثی صفحات 137-146
    فرضیه

    پلیمرشدن تعلیقی استیرن در مجاورت ذرات گرافیت انجام شد. برای درک بهتر فرایند و تنظیم عامل های آن، سینتیک گرمایی واکنش پلیمرشدن بررسی شد. اثر عامل های مختلف فرایند بر توزیع اندازه دانه ‏ها ارزیابی و مقدار رسانندگی گرمایی اسفنج های حاصل مطالعه شد.

    روش ها

    شناسایی محصول و سینتیک گرمایی واکنش پلیمرشدن با آزمون های گرماسنجی تفاضلی پویشی (DSC)، گرماوزن سنجی (TGA) و اندازه گیری توزیع اندازه ذره و رسانندگی گرمایی ارزیابی شد. اثر علظت گرافیت و آغازگر بر سینتیک واکنش بررسی شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، با وجود ذرات گرافیت سرعت واکنش پلیمرشدن رادیکال آزاد به شدت کم شده و این موضوع موجب ناپایداری سامانه تعلیق و مانع از تولید محصول مناسب می شود. با تنظیم متغیر های فرایند مانند افزایش مقدار پایدارکننده ها (1 تا %2) و آغازگر (تا %0.6 وزنی)، دفعات و زمان تزریق آن ها، پلیمرشدن استیرن در مجاورت گرافیت انجام شد. دانه‏ ها کاملا کروی و بسیار ریز (کمتر از 420µm) کمتر از %5 نسبت به محصول بودند. دانه‏ های انبساط یافته طی فرایند پیش انبساط ساختار سلولی یکنواختی داشتند. مقدار پنتان باقی مانده درون دانه‏ های پیش انبساط یافته به اندازه کافی (حدود %7 وزنی) بود تا در مرحله انبساط نهایی، قالب های اسفنج دارای جوش خوردگی مناسبی باشند. اسفنج های نهایی دارای 0، 1 و %1.5 گرافیت بودند. مقدار رسانندگی گرمایی اسفنج های دارای گرافیت با افزایش مقدار گرافیت کاهش یافت. در نتیجه، اسفنج های دارای گرافیت در مقایسه با پلی استیرن انبساط یافته معمولی، عایق های گرمایی بهتری بودند. بنابراین برای کار ویژه گرمایی، به مقدار کمتری از پلی استیرن انبساط یافته دارای گرافیت نسبت به پلی استیرن معمولی نیاز است، در نتیجه هزینه کل عایق کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: پلی استیرن انبساط یافته، گرافیت، عایق گرمایی، پلیمرشدن درجا، سینتیک واکنش
  • اسما نورمحمد، پیام ملاعباسی* صفحات 147-158
    فرضیه 

    ایجاد تخلخل در لایه حساس کامپوزیت پلیمری رسانا موجب بهبود متغیرهای عملکردی حسگر شناسایی گاز تهیه شده می شود.

    روش ها

    در این پژوهش، از کامپوزیت متخلخل پلی(وینیل الکل)-نانولوله کربن به عنوان لایه حساس برای شناسایی متانول، اتانول و آب (به عنوان زیست شناساگرهای سرطان ریه) استفاده شد. تخلخل در ماتریس پلیمری با روش جدایی فاز القایی با بخار ایجاد شد. محلول شامل %2 وزنی پلیمر در آب و %4 وزنی نانولوله کربن بود. فیلم تهیه شده از این محلول برای ایجاد تخلحل در معرض بخار استون قرار گرفت. شکل شناسی کامپوزیت متخلخل تهیه شده با آزمون های میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و BET مطالعه شد. پاسخ لایه های حساس تهیه شده در برابر ماده مورد تجزیه هدف با دستگاه آزمون بخار بررسی شد.  

    یافته ها

    عکس های SEM ساختار متخلخل گره دار کامپوزیت ساخته شده را نشان داد. آزمون BET نیز حاکی از افزایش شایان توجه مقدار سطح ویژه کامپوزیت متخلخل در مقایسه با نمونه چگال بود. نتایج نشان داد، مقدار سطح ویژه تا 10.93m2/g برای کامپوزیت متخلخل افزایش یافت. نتایج آزمون شناسایی گاز نشانگر بهبود چشمگیر متغیرهای عملکردی حسگر مانند حساسیت و زمان پاسخ در کامپوزیت متخلخل در مقایسه با نمونه چگال بود. آستانه تشخیص (LLD) نمونه چگال و کامپوزیت های متخلخل نسبت به بخار آب به ترتیب 50 و 1000ppm بود. دلیل افزایش را می توان به افزایش سطح ویژه کامپوزیت و در نتیجه افزایش دسترسی مولکول های ماده مورد تجزیه به موقعیت های حساس کامپوزیت پلیمری رسانا نسبت داد. همچنین، پاسخ لایه حساس تهیه شده بر اساس عامل های ترمودینامیکی مختلف بررسی شد. نتایج نشانگر این بود که δa (جمع برداری اجزای پارامتر حل پذیری برهم کنش هیدروژنی و قطبی) به خوبی می تواند حساسیت کامپوزیت پلیمری رسانا تهیه شده را توجیه کند.

    کلیدواژگان: کامپوزیت پلیمری رسانا، پلی(وینیل الکل)، حسگر شناسایی گاز، جدایی فاز القایی با بخار ضدحلال، زیست شناساگر سرطان ریه
  • محمدرضا نخعی*، قاسم نادری، میرحمیدرضا قریشی صفحات 159-172
    فرضیه

    الاستومر گرمانرم پلی آمید6 (PA6)-آکریلونیتریل بوتادی ان (NBR) تقویت شده با نانوذرات در صنایع مختلف کاربرد دارند. افزودن نانوذرات به الاستومرهای گرمانرم بر استحکام کششی و ضربه ای، سازوکار شکست و خواص گرمایی نانوکامپوزیت ها موثر است. برای ساخت این نانوکامپوزیت ها فرایندهای مختلفی مانند اکسترودر، مخلوط کن داخلی و اصطکاکی اغتشاشی وجود دارد.

    روش ها

    نانوکامپوزیت های PA6-NBR- خاک رس با استفاده از مخلوط کن داخلی و فرایند اصطکاکی اغتشاشی ساخته شدند. خواص مکانیکی و سازوکار شکست این نانوکامپوزیت ها با آزمون های مکانیکی (کشش، ضربه و سختی) و روش کار ضروری شکست (EWF) بررسی شد. پراش پرتو X  و میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) برای بررسی شکل شناسی نمونه ها به کار گرفته شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، استحکام کششی نمونه حاصل از مخلوط کن داخلی با افزودن نانوخاک رس تا %5 وزنی، افزایش و در بیش از %5 وزنی کاهش یافت. نمونه حاصل از فرایند اصطکاکی اغتشاشی با %7 وزنی نانوذرات خاک رس بیشترین استحکام کششی (35.4MPa) را نشان داد. در نمونه حاصل از فرایند اصطکاکی اغتشاشی با %7 وزنی نانوخاک رس، مدول کششی و کار کلی شکست به ترتیب 75 و %56 فزایش یافت، درحالی که در نمونه مخلوط کن داخلی، مدول %50 افزایش و کار کلی شکست %5 کاهش یافت. با افزودن %7 وزنی نانوذرات به آمیخته PA6/NBR، استحکام ضربه ای نمونه های حاصل از فرایندهای اصطکاکی اغتشاشی و مخلوط کن داخلی به ترتیب 4 و %18 کاهش یافت. افزودن %7 وزنی نانوخاک رس به آمیخته PA6/NBR با فرایند اصطکاکی اغتشاشی، موجب بهبود خواص گرمایی همچون افزایش دماهای تبلور و ذوب به ترتیب از 195.3 به 197.1 و 221.31 به 222.5 درجه سلسیوس شد.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، پلی آمید6 -لاستیک آکریلونیتریل بوتادی ان، سازوکار شکست، استحکام کششی، استحکام ضربه ای
|
  • Ali Moradian, Mojgan Zandi *, Morteza Behzadnasab, Mohamad Pezeshki-Modaress Pages 85-113

    Tissue engineering is a triad involves three components of different types of cells, growth factor, small biomolecules and scaffold for the purpose of tissue restore, repair and regeneration. In tissue engineering, attachment, growth, proliferation and differentiation of cells require careful control of external factors such as the physical properties of the scaffold as extra cellular matrix (ECM), type and amount of biologically active molecules like small biomolecules, peptides and proteins. Therefore, the interaction of the synthetic and natural scaffolds with the cells must reflect the cellular microenvironment in the body. In this study, we describe a variety of in situ forming injectable hydrogels synthesis with the medical application and tissue regeneration that are crosslinked by chemical bonding or physical interactions. These types of hydrogels have attracted a lot of attention in tissue engineering applications because they can easily transfer the cells or delivered the biomolecules to the damaged tissue. Lack of severe toxicity, minimal injury and pain during surgery could be the other advantages of the injectable hydrogels. A wide variety of chemical methods have been used to crosslink the injectable hydrogels such as click chemistry, Michael addition, Schiff-base, enzymatic reaction and, etc. Some hydrogels can also be cross-linked using physical interactions such as ionic interactions, hydrogen bonding, supramolecular interaction, etc., without external factors in the physiological conditions of the body. In this study, in addition to various methods of synthesis, the practical aspects of hydrogels in regenerative medicine and their achievements in tissue engineering are discussed.

    Keywords: tissue engineering, scaffold, injectable hydrogel, chemical bonding, physical interaction
  • Zahra Mahdavipour, Mohammad Karimi *, Seyyed Anvar Hoseini Pages 115-123
    Hypothesis

    Design and production of hybrid tire cords is a simple and cost-effective way to improve the physical and thermal properties of the tire. It also affects the fuel consumption of the vehicle.

    Methods

    In this study, to achieve new reinforcing materials with better performance using conventional fibers, a hybrid tire cord has been manufactured by twisting nylon 6.6 and polyester yarns together. The effects of twist level and core ratio were studied on the thermomechanical properties of the hybrid cord. The produced cords have different twist levels of 300, 350 and 400 tpm and core ratios of 1.00, 1.03, and 1.05. The mechanical properties of these cords, including strength and creep, have been studied. The heat shrinkage and shrinkage force were also measured and compared with reference samples, nylon and polyester yarns and cords. The dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) was used to examine the shrinkage force and creep of the tire cords.

    Findings

    The results show that the yield strain and shrinkage of all hybrid cords were lower than those of the nylon cord and more than those of the polyester cord. The increase in the twist level leads to a decrease in the load at specific elongation (LASE), and also an increase in the creep due to the helix angle between the cord axis and filament axis. In addition, the LASE, work to rupture and creep increase, as the core ratio increases. Furthermore, a rise in twist level and core ratio leads to an increase in shrinkage and shrinkage force. The hybrid tire cord with a core ratio of 1.05 due to its dimensional stability and good mechanical properties can be used to design high-performance tires.

    Keywords: tire cord, hybrid, shrinkage force, nylon 6, Polyester
  • Bentolhoda Liravi, Mitra Tavakoli * Pages 125-136
    Hypothesis

    One method to improve the electrical conductivity of nanocomposites is the use of immiscible blends containing conductive fillers based on the concept of double percolation. In this research, the electrical and rheological properties of high density polyethylene/polyamide 6 (HDPE/ PA6) blend in presence of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) were investigated.

    Methods

    Samples based on HDPE/PA6 blend with maleic anhydride-grafted high density polyethylene (HDPE-g-MA) as a compatibilizer and also containing 1, 3 and 5% (by wt) MWCNTs were prepared by melt mixing process in an internal mixer. Then different analyses were performed to investigate the morphology, rheology and electrical properties of samples with different weight percentages of MWCNT and the results were studied.

    Findings

    Scanning electron microscopy (SEM) images of an unfilled blend showed co-continuous morphology and the presence of MWCNTs in the blend also resulted in co-continuous morphology1 and compatibility of the blend with reduced interfacial tension. The rheological properties were characterized using melt rheometric mechanical spectroscopy (RMS). The results showed that with increasing MWCNT content, the storage modulus and complex viscosity of the nanocomposites increased compared to the neat blend and the storage modulus eventually reached a low-frequency plateau region, indicating a rheological percolation threshold of nanocomposite. Storage modulus and loss factor of the blend samples were evaluated using dynamic mechanical analysis (DMA). With increasing MWCNT content, the maximum loss factor of PA6 phase in the nanocomposites decreased with respect to similar phase in the unfilled blend, whereas the maximum loss factor of HDPE phase remained almost constant, indicating a higher presence of MWCNTs in PA6 phase. Also the temperature of the maximum loss factor of the PA6 phase shifted to higher temperatures. The electrical conductivity results according to the four-point probe method showed that the electrical conductivity of the nanocomposite increased significantly by adding 5%  (by wt) MWCNTs.

    Keywords: High Density Polyethylene, polyamide 6, multiwall carbon nanotube, electrical percolation, Rheology
  • Morteza Nasiri *, Farhang Abbasi, Naser Harasi Pages 137-146
    Hypothesis

    suspension polymerization of styrene in the presence of graphite was carried out. The polymerization reaction kinetics was investigated to gain better insight into manipulating process parameters. The particle size distribution and thermal conductivity of the foams were studied by considering different parameters.

    Methods

    Product characterization and the reaction thermal kinetics were evaluated using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry analysis (TGA), particle size distribution and thermal conductivity measurements. The effect of graphite and initiator concentration on the reaction kinetics was investigated.

    Findings

    The results showed that the graphite profoundly reduced the rate of reaction and consequently caused instability in the suspension. By manipulating the process variables such as increasing the amount of stabilizers (1 to 2%) and initiator (up to 0.6% by wt), their frequency and injection time, the polymerization of styrene in the presence of graphite was done. The beads were spherical and the superfine (less than 420 μm) proportion of the product was less than 5%. Through the pre-expansion process, the beads were expanded and the cell structure was uniform. The pentane content of the beads was sufficient (~7% by wt) to successfully sinter the pre-expanded beads in the final molding process. Final foams had 0, 1 and 1.5% graphite. By increasing the graphite content, the thermal conductivity of the foams was decreased. Graphite-containing foams were better thermal insulators than conventional expandable polystyrene. Therefore, for a specific thermal duty, a smaller amount of graphite-containing expandable polystyrene rather than conventional polystyrene is required and consequently, the total cost of the insulation is reduced.

    Keywords: expandable polystyrene, graphite, thermal insulation, in-Situ Polymerization, reaction kinetics
  • Asma Noormohammad, Payam Molla-Abbasi * Pages 147-158
    Hypothesis

    Introducing the porosity into the conductive polymer composite (CPC) sensitive layer improves the performance parameters of the prepared gas detectors.

    Methods

    In this research, porous poly(vinyl alcohol)/carbon nanotube (CNT) composite was used as the sensitive layer for detecting methanol, ethanol, and water (as lung cancer biomarkers). Vapor-induced phase separation method was used for introducing the porosity into the polymer matrix. The solution consisted of 2% (by wt) polymer in water and 4% (by wt) CNT. The film was exposed to the acetone vapor for introducing the porosity. The morphology of the prepared porous composite was investigated by SEM and BET tests. The responses of prepared sensitive layers toward the target analytes were analyzed by a home-made apparatus.     

    Findings

    The SEM images indicated the porous structure of the composite with nodular structures. Also, the BET test indicated the remarkable increase in the specific surface area of the porous composite in comparison with the dense one. The results showed that the specific surface area was increased to10.93 m2/g for porous composite. The final results illustrated the remarkable improvement in performance parameters such as response time and sensitivity in porous composites. The lower level of detection (LLD) of dense and porous composites toward water vapor was equal to 1000 and 50 ppm, respectively. Such enhancement was related to the increasing the specific surface area of the composite, and consequently, increasing the accessibility of analyte molecules to the sensitive sites of CPCs. Also, the response of the prepared sensitive layer was investigated based on the thermodynamic. The final investigations indicated that δa correctly explained the sensitivity of prepared CPCs.

    Keywords: conductive polymer composite, poly(vinyl alcohol), gas detector, vapor-induced phase separation, lung cancer biomarkers
  • Mohammad Reza Nakhaei *, Ghasem Naderi, Mir Hamid Reza Ghoreishy Pages 159-172
    Hypothesis

    Polyamide 6 (PA6)/nitrile butadiene rubber (NBR) thermoplastic elastomer reinforced by nanoparticles has several applications in various industries. The addition of nanoparticles to thermoplastic elastomers will affect the tensile strength, impact strength, fracture mechanism and thermal properties of nanocomposites. There are different processes to fabricate these nanocomposites such as extruder, internal mixer, and friction stir process.

    Methods

    PA6/NBR/clay nanocomposites were fabricated by internal mixer (IM) and friction stir process (FSP). The mechanical properties and fracture mechanisms of these nanocomposites were investigated by mechanical testing (tensile, impact, and hardness) and essential work of fracture (EWF) methodology. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the morphology of samples.

    Finding

    The results indicated that with addition of nanoclay up to 5% in an elastomer containing internal mixer, the tensile strength increased, and beyond 5%, the tensile strength decreased. The friction stir process sample with 7% nanoclay showed a maximum tensile strength of 35.4 MPa. In the friction stir process sample with 7% nanoclay, the tensile modulus and total work of fracture, respectively, increased by 75% and 56%, while in the internal mixer sample, the modulus increased by 50% and total work of fracture decreased by 5%. With the addition of 7% nanoclay to PA6/NBR blend, the impact strength of friction stir process and internal mixer samples decreased by 4 and 18%, respectively. The addition of 7% nanoclay to PA6/NBR blend with friction stir process improved the thermal behavior as the crystallization temperature and melting temperature increased from 195.3 to 197.1°C and 221.3 to 222.5°C, respectively.

    Keywords: Nanocomposite, polyamide 6, nitrile butadiene rubber, fracture mechanism, tensile strength, impact strength