تاثیر جریان تطویلی بر شکل‌گیری و ظهور ساختار در الیاف نانوکامپوزیت پلی‌ پروپیلن/نانوصفحات گرافن

محورهای موضوعی : نانومواد

روح‌اله سمنانی رهبر ¹ (گروه پژوهشی نساجی و چرم، پژوهشکده شیمی و پتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران)
بهاره کلانتری ² (دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران)
محمدرضا محدث مجتهدی ³ (دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران)
فرهاد شریف ⁴ (دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1396/06/27 تاریخ پذیرش : 1396/06/27 تاریخ انتشار : 1396/06/01

کلید واژه: ساختار بلوری, نانوصفحات گرافن, الیاف نانوکامپوزیت پلی ‌پروپیلن, جریان تطویلی, ذوب‌ریسی,

چکیده مقاله :

الیاف پلی پروپیلن (PP) خالص و الیاف نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/نانوصفحات گرافن (GnPs) حاوی 1/0% GnPs در سرعت‌های 1000 تا m/min 2000 تولید شدند. مورفولوژی، ساختار بلوری، آرایش مولکولی و خصوصیات حرارتی و مکانیکی الیاف تولید شده با استفاده از آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی، عبوری و نور پلاریزه معمولی، پراش اشعه ایکس با زاویه پهن، طیف‌سنجی مادون قرمز پلاریزه، گرماسنج پویشی تفاضلی، آنالیز مکانیکی- دینامیکی و آزمون خواص کششی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج پراش اشعه ایکس با زاویه پهن نشان دهنده عدم تاثیر GnPs بر ساختار بلوری آلفا مونوکلینیک PP در الیاف PP/GnPs می‌باشد. محاسبه نسبت دی کروئیک بیانگر روند افزایش آرایش مولکولی در فاز بلوری و نیز آرایش مولکولی متوسط در حضور GnPs برای الیاف PP/GnPs است که این موضوع با انجماد سریع‌تر لیف و افزایش تنش ریسندگی تشریح شد. بررسی رفتار مکانیکی- دینامیکی الیاف PP/GnPs نشان می‌دهد که ضرایب اتلاف و دمای انتقال شیشه‌ای الیاف تحت تاثیر سرعت برداشت و شدت جریان تطویلی قرار ندارند. استحکام کششی الیاف PP/GnPs ذوب‌ریسی شده در سرعت m/min 2000 از الیاف PP خالص کمتر است و در مقایسه با الیاف نانوکامپوزیت ذوب‌ریسی شده در سرعت m/min 1500 نیز افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان نمی‌دهد. بر اساس نتایج حاصله، مدل‌های ساختاری برای الیاف ذوب‌ریسی شده در سرعت‌های مختلف پیشنهاد شد.