بررسی نقش نانولوله های کربنی بر روی رفتار کششی نانوکامپوزیت زمینه وینیل استر

رزین های وینیل استر، از معروف ترین پلیمر های گرماسخت محسوب می شوند. این رزین ها از واکنش یک نوع اسید کربوکسیلیک غیر اشباع نظیر آکریلیک یا متاکریلیک و یک واحد رزین اپوکسی تولید می گردند. به منظور بهبود خواص و نیز بهینه سازی آن ها برای شرایط بارگذاری مختلف، این مواد را با عوامل تقویت کننده ای از جمله الیاف کوتاه (مانند شیشه یا کربن) و یا ذرات سرامیکی تقویت می کنند. در تحقیق حاضر از نانولوله کربنی چند دیواره به عنوان عامل تقویت کننده جهت بهبود رفتار کششی رزین وینیل استر استفاده شده است. نقش نانو لوله های کربنی بر رفتار تغییر شکل و شکست نانو کامپوزیت با استفاده از نمونه های کششی تقویت شده با 0، 1/0، 2/0، 3/0، 75/0 و 1 درصد وزنی نانو لوله های کربنی طبق استاندارد ASTM D638 بررسی شده است. جهت تعیین نقش نانو لوله های کربنی بر روی مکانیزم تغییر شکل و شکست وینیل استر، سطح شکست نمونه ها مورد ارزیابی میکروسکوپی بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون کشش نشان می دهد که مدول یانگ، استحکام تسلیم و چقرمگی شکست وینیل استر وابسته به درصد نانولوله کربنی می باشد. بطوریکه با افزودن 1% وزنی نانو لوله کربنی به رزین وینیل استر، حدود 28% کاهش استحکام کششی، 16/53% افزایش مدول یانگ و 30% کاهش تافنس شکست ایجاد شد. ارزیابی میکروسکوپی بیانگر وابستگی رفتار شکست نانو کامپوزیت ساخته شده به حضور و میزان این نانو لوله ها بوده و همچنین به رابطه ی منطقی بین خواص و آرایش سطح شکست نانو کامپوزیت اشاره دارد. علاوه بر تشکیل حفرات و پدیده ی بهم پیوستن حفرات، مکانیزم های پل زدن، شکست، جدایش و بیرون آمدن نانو لوله ها و فیبری شدن رزین وینیل استر در سطوح شکست این نانو کامپوزیت ها بوضوح مشاهده شد.