بررسی اثر محیط توزیع به روش فراصوت روی خواص رئولوژی و ویسکوالاستیک کامپوزیت اپوکسی- نانولوله های کربنی چند دیواره

در این مطالعه، تاثیر درصد وزنی نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) و محیط توزیع کننده نانولوله های کربنی به عنوان عامل اصلی برای بررسی خواص ریولوژیکی و ویسکوالاستیک چندسازه های اپوکسی/MWCNT استفاده شد. برای توزیع نانولوله های کربنی، محیط های اپوکسی خالص و مخلوط حلال تتراهیدروفوران (THF) و پلیمر اپوکسی مورد استفاده قرار گرفت. کیفیت محیط توزیع کننده با استفاده از آزمون های ریولوژی، دینامیکی- حرارتی- مکانیکی (DMTA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارزیابی شد. نتایج آزمون ریولوژی نشان داد که مقادیر ′G و G′′ برای چندسازه های تولید شده پس از توزیع نانولوله های کربنی در محیط اپوکسی/حلال بیشتر از نمونه های بدون حلال بوده است. پس از ارزیابی داده های DMTA مشخص شد که بیشترین و کمترین مدول ذخیره (ʹE) در حالت شیشه و در دمای C37 برای نانوچندسازه 1-50W22.5RS  و اپوکسی خالص بدست آمده که به ترتیب 2855 و 2100 مگا پاسکال بوده است (حدود 36 درصد افزایش برای نانو چندسازه). همچنین، نانوچندسازه1- 50W22.5RS نسبت به نمونه ای مشابه بدون حلال ، 19% افزایش مدول ذخیره را به همراه داشته است. توزیع 1 درصد وزنی MWCNT در اپوکسی در حضور حلال باعث افزایش 26/5% انرژی فعال سازی نانوچندسازه1-50W22.5RS  در مقایسه با نمونه بدون حلال 1-50W22.5R  شد.  رفتار ویسکوالاستیک به وسیله رسم نمودارهای Cole-Cole با استفاده از نتایج آزمایش DMTA مدل سازی شده و مدل پرز (Perez) برای تجزیه و تحلیل رفتار ویسکوالاستیک نانوچندسازه ها به کار برده شد. نتایج آزمون ها و بررسی مدل پرز نشان داد که بهترین خواص ریولوژی و ویسکوالاستیک برای پراکندگی 1 درصد وزنی MWCNT در محیط THF/اپوکسی به دست آمد. از تطابق مدل پرز و داده های DMTA نانوچندسازه ها، پارامتر 'χ  برای نانوچندسازه1-50W22.5RS  و 1-50W22.5R  به ترتیب 0/47 و 0/55 پیش بینی شد. این افت نشان دهنده توزیع مناسب نانولوله های کربنی در زمینه اپوکسی بوده که با نتایج تصاویر میکروسکوپ الکترونی مطابقت داشته است.