بررسي رفتار حافظه شكلي چندگانه نانوكامپوزيت بر پايه پلي لاكتيك¬اسيد/پلي متيل متاكريلات/نانو صفحات گرافن (PLA/PMMA/ GNP)

كارشناسي ارشد

اين مطالعه به چگونگي طراحي، تهيه و بررسي خواص نانوكامپوزيت هاي داراي رفتار حافظه شكلي سه گانه بر پايه پلي لاكتيك اسيد (PLA)/ پلي متيل متاكريلات (PMMA) حاوي گرافن اكسايد اصلاح شده با PEG پرداخته است. به منظور ارتقاء رفتار حافظه شكلي حرارتي نمونه ها از نانوصفحات گرافن اكسايد اصلاح شده (FGO) درون ماتريس پليمري استفاده شد. در ابتدا به منظور بهبود پخش و پراكنش نانوصفحات گرافن اكسايد واكنش پيوند زدن زنجيرهاي PEG روي نانوصفحات انجام شد. دي سيكلوكرباميد (DCC) به عنوان عامل كاتاليست واكنش بين گروه هاي كربوكسيلي نانوصفحات گرافن اكسايد و هيدروكسيلي PEG براي اصلاح سطح بكار گرفته شد. نتايج بررسيهاي FTIR و TGA نشان دادكه واكنش اصلاح بصورت موفق بر روي نانوصفحات انجام گرفته است. همچنين نتايج آزمون SEM نشان داد كه واكنشهاي اصلاح منجر به بازشدن و پخش بهتر نانوصفحات شده است. جهت تهيه آميزه ها و نانوكامپوزيت هاي حاوي نانوصفحات FGO، نمونه سازي به روش محلولي انجام گرفت و از امواج فراصوت جهت پخش بهتر گرافن اكسايد كمك گرفته شد. اين نمونه¬ها در داراي مقادير متفاوت FGO تا 3 % و نسبت هاي مختلف دو پليمر (40:60، 50:50 و 60:40) بود. ميزان توزيع و پراكنش نانوصفحات گرافن اكسايد توسط آزمون ميكروسكوپي FE-SEM بررسي شد و مشاهده گرديد كه استفاده از گرافن اكسايد اصلاح شده سبب بهبود پراكنش نانوصفحات در بستر ماتريس پليمري شده است. نتايج آزمون DMTA نشان داد كه در همه نمونه ها با افزايش FGO مدول افزايش يافت و دماي انتقال شيشه اي به دما هاي بالاتر منتقل شد. ضريب اتلاف در همه نمونه با افزايش FGO كاهش يافت كه نشان دهنده برهمكنش FGO به عنوان فاز سخت با ماتريس پليمري است. علاوه بر اين، القاي حافظه شكلي سه گانه به روش فعالسازي حرارتي از طريق كشش در دماهاي انتقال شيشه اي فازهاي PLA و PMMA به عنوان دماهاي انتقال توسط دستگاه DMA انجام پذيرفت و رفتار حافظه شكلي سه گانه در تمامي آميزه ها مشاهده گرديد. نتايج نشان داد كه تثبيت شكل موقت و برگشت شكلي آميزه خالص به ترتيب 79 % و 81 % بود كه با افزودن FGO به 90 % و 98 % افزايش يافت. همچنين بهترين رفتار حافظه شكلي در تركيب درصد 50:50 بود.

196492

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شمي/مهندسي پليمر

دكتر محمد را مقبلي-دكتر اسماعيل قاسمي