25149

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

كارشناسي ارشد

مهندسي شمي/مهندسي پليمر

99-1400

1400/02/28

دكتر محمد را مقبلي-دكتر اسماعيل قاسمي

مهندسي شيمي نفت گاز

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.

1400/06/06

Evaluation of Multi-Shape Memory Behavior of Nanocomposites Based on Polylactic Acid / Polymethyl Methacrylate / Graphene Oxide Nano particles (PLA/PMMA / GNP)

5/18/2022 12:00:00 AM

In this study, nanocomposite samples based on polymethylmethacrylate/ poly (lactic acid)/graphene nanoplatelets (PMMA/PLA/GNP) were prepared via melt mixing method and thermal multiple shape memory was induced. Dynamic mechanical thermal analysis results showed that two polymers are miscible in the selected blend ratio (60/40, 50/50, 40/60 w/w; PLA/PMMA) and was not affected by the presence of GNP (1 and 2 phr). The dispersion and distribution status of GNP were observed by scanning electron microscopy (SEM). The co-continuous morphology was dominant in all samples due to complete miscibility of two phases. Multi-shape memory was induced using a tensile test machine equipped with the hot oven at 65 and 100 C. The results revealed that shape recovery was affected by the presence of GNP at high temperature(for example increasing from 93.34% in neat PLA/PMMA(50/50 w/w) to 96.67% in the sample containing 1 phr of GNP) while there was no considerable effect at low temperature. At high temperature, amorphous phases of two polymers are extended and un-melted chains of PMMA can be as hard segment and leads to good recovery. Due to nucleation and reinforcement effects of GNP, the higher degree of crystallization of PLA and higher storage modulus were obtained and caused to the enhancement of the shape fixity values at the presence of GNP

حافظه شكلي چندگانه

Multi-Shape Memory