رسانندگی الکتریکی آمیخته پلی اتیلن پرچگالی- پلی آمید 6 دارای نانولوله کربن چنددیواره

یکی از روش های بهبود رسانندگی الکتریکی نانوکامپوزیت ها استفاده از آمیخته های امتزاج ناپذیر دارای پرکننده رسانا بر اساس مفهوم تراوایی دوتایی است. در پژوهش حاضر، خواص الکتریکی و ریولوژیکی آمیخته پلی اتیلن پرچگالی-پلی آمید6 (HDPE/PA6) در مجاورت نانولوله های کربن چنددیواره (MWCNTs) بررسی شد.

نمونه های بر پایه آمیخته HDPE/PA6 به همراه پلی اتیلن پرچگالی پیوندخورده با مالییک انیدرید (HDPE-g-MA) به عنوان سازگارکننده و نیز دارای 1، 3 و %5 وزنی MWCNTs با روش اختلاط مذاب در مخلوط کن داخلی تهیه شدند. سپس، آزمون های مختلف برای بررسی شکل شناسی، ریولوژی و خواص الکتریکی نمونه های دارای مقدارهای وزنی مختلف MWCNT انجام و نتایج حاصل مطالعه شد.

تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) نمونه پرنشده شکل شناسی به هم پیوسته را نشان داد و وجود MWCNTs در آمیخته نیز موجب کاهش تنش بین سطحی به شکل شناسی به هم پیوسته و سازگاری آمیخته شد. خواص ریولوژیکی با طیف نمایی ریومتر مکانیکی مذاب (RMS) مطالعه شد. نتایج نشان داد، با افزایش مقدار MWCNTs، مدول ذخیره و گرانروی مختلط نانوکامپوزیت ها نسبت به آمیخته خالص افزایش یافت و مدول ذخیره در نهایت به ناحیه مسطح در بسامد کم رسید که بیانگر آستانه تراوایی ریولوژیکی نانوکامپوریت است. مدول ذخیره و ضریب اتلاف نمونه های آمیخته با آزمون دینامیکی-مکانیکی (DMA) ارزیابی شد. با افزایش مقدار MWCNT، بیشینه ضریب اتلاف مربوط به فاز PA6 در نانوکامپوزیت ها نسبت به فاز مشابه در آمیخته پرنشده کاهش یافت. همچنین، دمای بیشینه ضریب اتلاف فاز PA6 به دماهای بیشتر جابه جا شد، در حالی که بیشینه ضریب اتلاف فاز HDPE تقریبا ثابت بود که بیانگر وجود مقدار بیشتری MWCNTs در فاز PA6 است. نتایج رسانندگی الکتریکی با روش کاونده چهارنقطه ای نشان داد، رسانندگی الکتریکی نانوکامپوزیت با افزودن %5 وزنی MWCNTs افزایش چشمگیری یافته است.