مطالعه ریز ساختار و ارتباط آن با رفتار رئولوژیکی و خواص الکتریکی سامانههای سه تایی پلی وینیلیدین فلورید/پلی اتیلن /گرافن
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Study on Microstructure and its Correlation with Rheological and Electrical Properties of PVDF/PE/Graphene Ternary Systems
نام نخستين پديدآور
/امیدرافعی دونیقی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی پلیمر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۷۸ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی پلیمر
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۳/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
ارتباط بین ریزساختار، خواص الکتریکی و رئولوژیکی در سامانه سه تایی پلیوینیلیدین فلورید/(PVDF)پلی اتیلن /(PE) نانوصفحات گرافن (GnP) مورد بررسی قرار گرفت .کلیه نمونهها با روش اختلاط مذاب دو مرحلهای تهیه شدند .بدین منظور، ابتدا پیش مخلوط GnP/PVDF تهیه شد و سپس بقیه نمونههای نانوکامپوزیت آلیاژی با ترکیب این پیش مخلوط با PE تهیه شدند .اثر عامل اصلاح کننده سطحی(PEMA ؛ مالئیک انیدرید پیوندخورده بر روی پلی اتیلن) نیز در این کار بر روی جایگیری انتخابی نانو صفحات گرافن توسط آنالیز های مختلف بررسی گردید .نتایج آزمونهای مختلف رئولوژیکی، رامان، XRD و FTIR نشان دادند که برهمکنش بین PVDF و GnP بسیار قویتر از برهمکنش بین GnP با PE است که این برهمکنش قوی تر منجر به ایجاد شبکه رسانای( GnP ۱/۵ درصد وزنی) در ماتریس PVDF شده رسانایی الکتریکی از مرتبه S/cm۲-۱۰ حاصل کرد .مطابق نتایج نمودارهای رئولوژیکی برای نانوکامپوزیت آلیاژی۶۰/۴۰)PE/PVDF ۵.۱ GnP) ریزساختار با فراگیری دوگانه پیش بینی شد که این پیش بینی با ابزار میکروسکوپ الکترونی و اندازهگیری رسانایی الکتریکی مورد تایید قرار گرفت .بکارگیری ۵ درصد وزنی PEMA منجر به کاهش رسانایی الکتریکی به S/cm ۵-۱۰ شد و افزایش ۱۰ درصدی از این اصلاح کننده سطحی منجر به مشخصات نارسانا در نمونه شد .کاهش رسانایی الکتریکی به مهاجرت GnP از PVDF به سمت فاز PE/PEMA و از این رو تخریب ریز ساختار با فراگیری دوگانه نسبت داده شد .تغییرات پلیمورفیسم PVDF در آلیاژ در حضور نانوذرات GnP بررسی شد .نتایج XRD و FTIR نشان دادند که برهمکنش از نوع پیوند انتقال بارC - Fبین زنجیرهای PVDF و سطح اصلی GnP منجر به تغییر پلیمورفیسم PVDF از نوع بلورهای به بلورهای از نوع ، ، میشود .جایگیری انتخابی GnP در PVDF در آلیاژPE/PVDF ، منجر به افزایش برهمکش انتقال بارC - Fشده و پیوند هیدروژنی بین PE و PVDF را کاهش میدهد .از سوی دیگر، PEMA پیوند انتقال بار را کاهش داده و پیوند هیدروژنی ما بین PE و PVDF را افزایش میدهد .مطابق نتایج حاصله ازDSC ، نانو ذرات GnP به عنوان هستههای ناهمگن در ماتریس PVDF عمل میکنند .نتایج تبلور القا یافته تحت شرایط نوسانی در داخل رئومتر در دمای نزدیک به تبلور PVDF نیز بر روی نمونه ها اعمال شد .نتایج آزمون تبلور القا یافته بر روی نمونهها نشان داد که تبلور تحت جریان منجر به ایجاد هستههای اولیه از نوع شیش کباب در ماتریس PVDF میشود .همچنین مطابق این آزمون مشخص شد که نانو ذرات GnP تاثیر منفی بر روی هستههای تشکیلی اولیه(شیش) در شرایط جریان دارند .ساختارهای هسته های اولیه و GnP به ترتیب منجر به تشکیل مورفولوژی شیش کباب و لملاهای جهت یافته شدند .
متن يادداشت
Relationship between rheology, morphology, and electrical conductivity of the poly(vinylidene fluoride)/polyethylene/graphene nano-platelets(GnP) ternary system (PVDF/PE/GnP) were investigated. All the samples were prepared via a two-step melt mixing method. GnP (0.75 and 1.5 wt ) was first compounded with PVDF and then the resulted premixtuers were melt mixed with PE to achieve the desired compositions. Effect of an interfacial agent (PEMA; maleic anhydride grafted polyethylene) was also studied in this work. The results of rheological analysis in conjunction with the Raman spectroscopy experiments, FTIR and XRD revealed that GnP had higher affinity to PVDF than PE, which in turn led to creation of conductive networks of GnP (1.5 wt ) in PVDF matrix exhibiting the electrical conductivity of about 10-2 (S/cm). Via Rheological instrument, double percolated micro-structure was predicted for the PE/PVDF 40/60 (wt/wt) blend containing low GnP content (0.9 wt ) and confirmed via direct electron microscopy and conductivity analysis. Using 5 wt of the PEMA reduced the conductivity to 10-5 (S/cm) and further increase in PEMA content to 10 wt led to non-conductive characteristics. The latter was attributed to the migration of GnP from the PVDF phase to PE/PEMA phase and hence disturbance of double percolated micro-structure. Alteration in polymorphism of the PVDF component in the blends and in the presence of GnP, was evaluated employing different analyses. The results of XRD and FTIR analysis indicated that the charge-transfer C-F bonding interaction between the PVDF chains and basal plane of GnP layers led to alteration of polymorphism of PVDF from form to , and - phase crystals. Selective localization of the GnP in PVDF component increased the C-F bonding interaction and decreased the hydrogen bonding between PVDF and PE chains, respectively. On the other hand, in the presence of PE-g-MA, the hydrogen bonding promoted and the C-F bonding interaction decreased leading to predominance of the -form crystal formation in the PVDF phase. Acording to DSC termograms GnP act as hetrogenious noucli. The flow-induced crystallization experiments were conducted under oscillating rheometry at vicinity of crystallization temperature of the PVDF. While the GnP acted as nucleating agent in PVDF component under quiescent conditions, it had negative effect on row nuclei under flow condition.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Study on Microstructure and its Correlation with Rheological and Electrical Properties of PVDF/PE/Graphene Ternary Systems