افزایش مقاومت به ضربه کامپوزیت های پلی پروپیلن-باگاس با استفاده از نانوکربن کروی (GNPR) برای کاربرد در صنعت خودرو

مطالعه حاضر با هدف بهبود خواص مقاومتی به خصوص مقاومت به ضربه کامپوزیت های چوب-پلاستیک پلی پروپیلن-باگاس با افزودن نانو ذرات کربن کروی شکل جهت استفاده در صنعت خودرو سازی انجام شد. برای این منظور نانوکامپوزیت ساخته شده می بایست دانسیته کم و مقاومت به ضربه بالا داشته باشد. در این تحقیق از دو سطح 40 و 55 درصد آردباگاس با مش 40، چهار سطح نانوذره کربن کروی شکل در مقادیر صفر، 25/0، 5/0 و 1 درصد، پلیمر پلی پروپیلن و 2 % مالئیک انیدرید پلی پروپیلن شده به عنوان جفت کننده استفاده شد. نانوکامپوزیت ها با استفاده از دستگاه مخلوط کن داخلی تولید شده و سپس با استفاده از پرس دو مرحله ای گرم و سرد نمونه های دانسیته، مقاومت به ضربه فاق دار و مقاومت خمشی ساخته شدند. بعد از بررسی نتایج آزمون های فیزیکی و مکانیکی مشخص شد که افزایش مقدار آرد باگاس دانسیته، مدول الاستیسیته خمشی و جذب آب محصول را افزایش، ولی مقاومت به ضربه فاق دار و مقاومت خمشی را کاهش می دهد. در مقابل، افزایش مقدار نانوذره کربن سبب افزایش مقاومت به ضربه و مقاومت خمشی نانوکامپوزیت می گردد. بررسی تصاویر میکروسکوپی SEM نیز توزیع یکنواخت نانو ذره کربن کروی شکل را در سطح شکست نمونه های ضربه نشان داد و بهبود اتصال بین آرد باگاس و پلیمر پلی پروپیلن را با افزایش مصرف نانو ذره تایید کرد. همچنین، افزایش مقدار مصرف نانوذره کربن دمای انتقال شیشه نانوکامپوزیت ها را افزایش داد. بررسی مدول ماده در آزمون DMTA مشخص کرد که با افزایش مقدار باگاس مقدار مدول افزایش می یابد.