بهینه سازی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت PVC/NBR/Graphene برای دستیابی به بیشینه استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست

در این پژوهش با استفاده از روش اختلاط مذاب، نانوکامپوزیت پلی وینیل کلراید (PVC) / نیتریل بوتادین رابر  (NBR)/ گرافن ساخته شد. برای بررسی تاثیر درصد وزنی الاستومر NBR و درصد وزنی نانوصفحات گرافن بر خواص مکانیکی (استحکام کششی و درصد ازدیاد طول در هنگام شکست) نانوکامپوزیت PVC/NBR/Graphene ، از روش رویه پاسخ (RSM) استفاده شد. با استفاده از جدول آنالیز واریانس برای خواص مکانیکی نانوکامپوزیت روابط ریاضی ارائه گردید و میزان تاثیر هر یک پارامترهای موادی بر خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج روابط ریاضی و نتایج تجربی خطای کمی را نشان داد. همچنین برای تایید نتایج خواص مکانیکی، ریز ساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) بررسی شد.  نتایج نشان داد با افزایش درصد وزنی نانوصفحات گرافن از ۰ تا ۲ درصد وزنی و کاهش NBR از ۴۰ به ۲۰ درصد وزنی در نانوکامپوزیت، استحکام کششی افزایش می یابد، درحالی که درصد ازدیاد طول در شکست کاهش پیدا می کند. با بهینه سازی خواص مکانیکی جهت داشتن همزمان بیشنه استحکام کششی (۴/۱۵مگاپاسکال) و بیشینه درصد ازدیاد طول در هنگام شکست (۱۰۷/۶درصد)، درصد وزنی نانوصفحات گرافن و NBR به ترتیب ۰/۸۱ و ۳۵/۱۸ درصد خواهد بود.

Keywords:

نانوکامپوزیت , خواص مکانیکی , پلی وینیل کلراید , نیتریل بوتادین رابر , گرافن