عنوان

بررسی تاثیر پارامترهای سنتزی بر روی خواص مکانیکی کامپوزیت پلی‌لاکتیک اسید و گرافن اصلاح سطح شده با پلی‌متیل متاکریلات

۴۹۳۶پ

فارسی

بررسی تاثیر پارامترهای سنتزی بر روی خواص مکانیکی کامپوزیت پلی‌لاکتیک اسید و گرافن اصلاح سطح شده با پلی‌متیل متاکریلات

[پایان نامه]

طوبا خدایی

صنعتی سهند

۱۴۰۱

۵۷ص.

مصور، جدول، نمودار

CD

کارشناسی ارشد

مهندسی پلیمر- فرآورش

۱۴۰۱/۱۱/۰۱

هدف از انجام این تحقیق اصلاح سطح نانوصفحات گرافن و استفاده از آن در افزایش مدول PLA می-باشد. همچنین بررسی تاثیر پارامترهای سنتزی برروی خواص مکانیکی کامپوزیت پلی¬لاکتیک¬اسید و گرافن اصلاح شده با PMMA از دیگر اهداف انجام این پروژه است. اصلاح سطح نانوصفحات گرافن به روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد انجام شد. در این روش نسبت¬های مولی آغازگر به مونومر 100/1(FG4)، 200/1(FG5) و300/1 (FG6) انتخاب شد. اصلاح سطح نانوصفحات گرافن با طول-های متفاوت PMMA با توجه به نتایج به دست آمده از آزمون¬های حلالیت، FT-IR، GPC و TGA تائید گردید. کامپوزیت¬های پلی¬لاکتیک¬اسید/گرافن و گرافن اصلاح سطح شده، به روش اختلاط محلولی تهیه شدند به طوری که درصد¬های گزارش شده فقط محتوای گرافن است. باتوجه به نتایج آزمون کشش، افزودن FG4 به PLA (به طوری که محتوای گرافن 0.2% وزنی باشد) مدول کششی برای PLA را 20% افزایش داده و از 2336.03مگاپاسگال به 2791.41 مگاپاسگال بهبود داد. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده از آزمون کشش، چنین نتیجه¬گیری شد که از میان ذرات FG4، FG5 و FG6، ذره¬ی FG4 عملکرد بهتری در بهبود چسبندگی ذره و ماتریس نشان می¬دهد. نتایج به دست آمده از آزمون DSC نشان دهنده¬ی افزایش هسته¬زایی برای نمونه 0.2 درصد وزنی PLA/FG4 بود. تصاویر FE-SEM نیز پراکندگی مناسب ذرات FG4 در ماتریس پلیمری را به وضوح نشان دادند.

The purpose of this research is to modify the surface of graphene nanosheets and use it to increase the modulus of PLA. Also, investigating the effect of synthetic parameters on the mechanical properties of polylactic acid composite and graphene modified with PMMA is one of the other goals of this project. Surface modification of graphene nanosheets was done by free radical polymerization method. In this method, the molar ratios of initiator to monomer were selected as 1/100 (FG4), 1/200 (FG5) and 1/300 (FG6). The surface modi-fication of graphene nanosheets with different lengths of PMMA was confirmed according to the results obtained from solubility, FT-IR, GPC and TGA tests. Polylactic acid/graphene and surface modified graphene composites were prepared by solution mixing method so that the reported percentages are only the content of graphene. According to the tensile test results, adding FG4 to PLA (so that the graphene content is 0.2% by weight) increased the tensile modulus for PLA by 20% and improved it from 2336.03 MPa to 2791.41 MPa. Also, according to the results obtained from the tensile test, it was concluded that among the FG4, FG5 and FG6 particles, FG4 shows a better performance in improving particle and matrix adhesion. The results obtained from the DSC test showed an increase in nucleation for the 0.2 wt% PLA/FG4 sample. FE-SEM images also clearly showed the proper dispersion of FG4 particles in the polymer matrix.

Investigating the effect of synthetic parameters on mechanical properties (polylactic acid and graphene surface modified with polymethyl methacrylate) composite

نانوکامپوزیت

گرافن اصلاح شده

پلیمریزاسیون رادیکال آزاد

پلی لاکتیک اسید

نانوکامپوزیت، گرافن اصلاح شده، پلیمریزاسیون رادیکال آزاد، پلی متیل متاکریلات، پلی لاکتیک اسید

Nanocomposite, Surface modified graphene, Free radical polymerization, Polymethyl methacrylate, Polylactic acid

خدایی، طوبا

رضوی آقجه

روغنی ممقانی

، میر‌کریم

، حسین

استاد راهنما

استاد مشاور

صنعتی سهند

ایران

دانشگاه صنعتی سهند

پلیمر، ۶۰۳۹۳، ۱۴۰۱

p

TF

92029

a

Y