عنوان

بررسی اثر عامل‌دار کردن گرافن اکسید بر خواص فیزیکی، مکانیکی و حافظه شکلی نانوکامپوزیت‌های پلی یورتان –گرافن

Number

۴۹۴۹پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Title Proper

بررسی اثر عامل‌دار کردن گرافن اکسید بر خواص فیزیکی، مکانیکی و حافظه شکلی نانوکامپوزیت‌های پلی یورتان –گرافن

General Material Designation

[پایان نامه]

First Statement of Responsibility

ندا نوری

Name of Publisher, Distributor, etc.

صنعتی سهند

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۸

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۱۰ص.

Other Physical Details

مصور، جدول، نمودار

Accompanying Material

CD

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی شیمی- پلیمر

Date of degree

۱۳۹۸/۰۴/۰۱

Text of Note

پلیمرهای حافظه شکل دسته ای از مواد هوشمند هستند که با اعمال یک محرک خارجی مناسب قابلیت تغییر شکل از شکل موقت به شکل دایمی خود را دارند که این محرک می¬تواند حرارت، نور، جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی متناوب باشد. این مواد کاربردهای گسترده¬ای را در زمینه¬های مختلف از قبیل مهندسی هوا و فضا، صنایع نساجی، رنگ، ابزارهای پزشکی، حسگرها و کنترل¬کننده¬¬های دما دارند. در این مطالعه، ابتدا پلی¬کاپرولاکتون¬¬(PCL) با وزن ¬مولکولی gl/mol۴۰۰۰ سنتز گردید، سپس پلی¬یورتان خالص، از PCL¬ سنتز شده با وزن مولکولی¬ gl/mol۴۰۰۰ ، هگزامتیلن¬دی¬ایزوسیانات(HMDI)، بوتان¬دی-ال(BDO) و کاتالیست Sn(Oct)_2 به روش پیش¬پلیمریزاسیون سنتز شد، همچنین نانوصفحات گرافنی عامل¬¬¬¬دار ¬شده و نشده نیز در این تحقیق سنتز گردیده است. در نهایت نانوکامپوزیت¬های پلی¬یورتان-گرافن از نانوصفحات بدون اصلاح و اصلاح شده، با استفاده از پلی¬یورتان¬ سنتز شده و نانوصفحات گرافن با درصدهای وزنی ۱ و ۳، با استفاده از روش محلولی تهیه گردیدند. ساختار شیمیایی، میزان پیوند هیدروژنی و تاثیر نانوصفحات گرافن بر میزان پیوند هیدروژنی نمونه¬های پلی¬یورتان¬ خالص و نانوکامپوزیتی با استفاده از آنالیز طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه(FTIR) بررسی شد. نتایج به دست¬آمده نشان می¬دهند که علی¬رغم تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه¬های اکسیژنی موجود روی نانوصفحات گرافن و گروه¬های یورتانی در زنجیرهای پلی¬یورتانی، میزان پیوند هیدروژنی نمونه¬ها به دلیل ممانعت نانوصفحات از تشکیل پیوند هیدروژنی بین زنجیرهای پلی¬یورتان، کاهش می¬یابد. مورفولوژی نمونه¬ها با استفاده از الگوهای پراش اشعه¬ی ایکس(XRD) بررسی گردیدند. با استفاده از روش میکروسکوپ الکترونی پویشی نشر میدانی (FE-SEM) نحوه¬ی توزیع نانوصفحات گرافن در ماتریس پلی¬یورتان مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین دمای انتقال و میزان بلورینگی نمونه¬ها از آنالیز گرماسنجی تفاضلی پویشی(DSC) استفاده گردید. نتایج حاصل نشان¬دهنده¬ی تغییر دمای انتقال و میزان بلورینگی با افزودن نانوصفحات گرافن، می¬باشند. همچنین، خواص مکانیکی و حافظه¬شکلی پلی¬یورتان خالص با وزن مولکولی gl/mol۴۰۰۰ از PCL و نانوکامپوزیت¬های آن با درصدهای وزنی مختلف از نانوصفحات گرافن، در دو دمای اتاق و ℃75 مورد بررسی قرار گرفتند.

Text of Note

Shape memory polymers are a group of smart materials that can be changed from a temporary shape to a permanent shape by applying a suitable external stimulus, which can be heat, light, electric current, and an alternating magnetic field. These materials have experimental applications in various fields such as aerospace engineering, textile industries, paint, medical instruments, sensors and temperature controllers. In this study, polycaprolactone (PCL) with a molecular weight of 4000 g/mol was first synthesized, then pure polyurethane, synthesized from PCL with a molecular weight of 4000 g/mol, hexamethylene diisocyanate (HMDI), butanediol (BDO) and Sn(Oct)-2 catalyst were synthesized by pre-polymerization method, also functionalized graphene nanosheets were synthesized in this research. Finally, polyurethane-graphene nanocomposite was prepared from unmodified and modified nanosheets using polyurethane and graphene nanosheets with 1 and 3 weight percentages were prepared using solution method. The chemical structure, the amount of hydrogen bonding and the effect of graphene nanosheets on the amount of hydrogen bonding of pure and nanocomposite urethane samples were investigated using Fourier transform infrared (FTIR) analysis. The obtained results show that despite the formation of hydrogen bonds between mineral groups on graphene nanosheets and urethane groups in polyurethane chains, the amount of hydrogen bonding in the samples is due to the prevention of hydrogen bond formation by nanosheets. It decreases between polyurethane chains. The morphology of the samples was investigated using X-ray diffraction (XRD) patterns. Using Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), the method of producing graphene nanosheets in polyurethane matrix was investigated. Differential scanning calorimetry (DSC) analysis was used to determine the transfer rate and crystallinity of the samples. The obtained results show the change of the change and the degree of crystallinity with the addition of graphene nanosheets. Also, the mechanical and shape memory properties of pure polyurethane with a molecular weight of 4000 g/mol from PCL and its various nanocomposites with weight percentages of graphene nanosheets are investigated in two rooms at 75 ℃.

Variant Title

Investigation of the effect of graphene oxide functionalization on the physical, mechanical and shape memory properties of polyurethane -graphene oxide nanocomposites

پلی‌کاپرولاکتون

پلی‌یورتان حافظه‌شکل

نانوگرافن

خواص حافظه‌شکلی

Subject Term

پلی‌کاپرولاکتون، پلی‌یورتان حافظه‌شکل، نانوگرافن، خواص حافظه‌شکلی

Subject Term

polycaprolactone, shape memory polyurethane, nanographene, shape memory propertie

نوری، ندا

Entry Element

رضایی

Part of Name Other than Entry Element

، مصطفی

Relator Code

استاد راهنما

Entry Element

صنعتی سهند

Country

ایران

Agency

دانشگاه صنعتی سهند

Call Number

پلیمر، ۶۰۳۹۶، ۱۳۹۸

p

TF

92029

a

Y