خواص مکانیکی و رئولوژیکی کوپلیمر پلی استایرن بلوک-پلی بوتادی ان- بلوک- پلی استایرن تقویت شده با نانولوله های کربنی: تأثیر شرایط مختلف بر خواص کوپلیمر

قیمت: 44,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

خواص مکانیکی و رئولوژیکی کوپلیمر پلی استایرن بلوک-پلی بوتادی ان- بلوک- پلی استایرن تقویت شده با نانولوله های کربنی: تأثیر شرایط مختلف بر خواص کوپلیمر

عنوان لاتین

Mechanical and rheological properties of polystyrene-block-polybutadiene-blockpolystyrene copolymer reinforced with carbon nanotubes: effect of processing conditions

نانوکامپوزیت های برپایه کوپلیمر استایرن- b- بوتادی ان- b- استایرن (SBS) که با نانولوله های کربنی اصلاح نشده (CNTs) و نانولوله های کربنی عامل دار شده با گروه عاملی کربوکسیلیک اسید (COOH) پُر شده است، به منظور بررسی اثر دما و سرعت مخلوط شدن بر روی پخش (دیپرس) نانوفیلرها (پُرکننده های نانویی) و خواص کلی نانوکامپوزیت ها، فرموله و ساخته شده اند. بررسی و ارزیابی رفتار رئولوژیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ها نشان می دهد که تأثیر سرعت مخلوط شدن بر روی خواص نهایی کوپلیمر تقریباً ناچیز بوده و قابل چشم پوشی و صرف‌نظر کردن می باشد. اما برخلاف آن، خواص مکانیکی و رئولوژیکی نانوکامپوزیت های برپایه کوپلیمر SBS، به شدت تحت تأثیر تغییرات دمایی قرار می گیرند. در حقیقت، در مقایسه با ماتریکس خالص (neat)، برای نانوکامپوزیت های فرموله شده (ساخته شده) در دماهای بالا، افزایش قابل توجهی در خواص کلی مشاهده شده است. علاوه براین، آنالیز مورفولوژیکی نشان می دهد که میزان پخش (دیسپرس) هر دو نانولوله های کربنی اصلاح نشده (CTNs) و نانولوله های عامل دار شده با گروه عاملی کربوکسیلیک اسید (COOH-CNTs)، با افزایش دما، به میزان زیادی بهبود یافته است. در دماهای پایین تر، منحصراً مورفولوژی مجزایی به دست آمده است که در آن نانوفیلرها (پُرکننده های نانویی) به صورت انتخابی (گزینش پذیر) در نواحی ماتریکس SBS محصور شده اند (گیر افتاده‌اند)، درحالی که نانوکامپوزیت های فرموله شده در دمای 180، پخش (دیپرس) یکنواخت و همگنی از نانولوله های کربنی (CNTs) را در سرتاسر ماتریکس و چسبندگی بین سطحی قوی را بین زنجیره های کوپلیمر و نانوفیلرهای پخش شده (توزیع شده)، نشان می دهند.

Styrene-b-butadiene-b-styrene (SBS)-based nanocomposites filled with unmodified and –COOH functionalized carbon nanotubes (CNTs) have been formulated at different processing conditions in order to provide an understanding of the influence of the processing temperature and mixing speed on the nanofillers dispersion and on the overall properties of the nanocomposites. The evaluation of the nanocomposites’ mechanical and rheological behavior reveals that the effect of the processing speed on the final properties is almost negligible. Differently, the processing temperature influences strongly the mechanical and rheological properties of SBS-based nanocomposites. Indeed, for the nanocomposites formulated at high temperatures a significant enhancement of the overall properties with respect to the neat matrix has been achieved. Moreover, morphological analyses show that the state of dispersion of both unmodified and functionalized CNTs progressively improves as the processing temperature increases. Particularly, at low processing temperatures a segregated morphology in which the nanofillers are selectively confined in the domains of the SBS matrix has been obtained, while the nanocomposites formulated at 180°C show a homogeneous and uniform CNTs dispersion throughout the matrix and a strong level of interfacial adhesion between the copolymer chains and the dispersed nanofillers.