بررسی تاثیر افزایش نانوذرات پرلیت بر خواص مکانیکی و ریزساختار ترکیب پلیمری PP/NR تهیه شده با فرایند اختلاط مذاب :بهینه سازی با رویکرد سطح پاسخ

پژوهش حاضر به مطالعه اثر افزودن نانوذرات پرلیت و لاستیک طبیعی با درصد های وزنی مختلف بر مدول کششی و استحکام ضربه ای پلی پروپیلن پرداخته است. برای این منظور، نمونه های مختلف با استفاده از دستگاه مخلوط کن داخلی بر اساس استانداردهای آزمون های کشش و ضربه تولید و تست شدند. همچنین با کمک روش بهینه سازی پاسخ سطح (RSM)، نقش پارامتر های ورودی بر پاسخ ها در جهت دست یابی به خواص مکانیکی بهینه و پیش بینی این خواص با مدل های ریاضی در قالب طرح پنج سطحی مرکب مرکزی (CCD) مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه، از آزمون -SEM به جهت مشاهده تغییرات ایجاد شده در ریز ساختار نمونه ها بهره گرفته شد. نتایج نشان داد، افزودن۷ wt.% از نانوذرات پرلیت به ماتریس حاوی۲۰ wt.% از لاستیک طبیعی، مقدار مدول کششی را ۱۱.۲۷% افزایش و استحکام ضربه ای را ۵۲.۰۱% نسبت به افزودن ۳ wt.% از نانوذرات پرلیت به همان ماتریس کاهش می دهد. نتایج بهینه سازی چند متغیره اثبات کرد که درصد وزنی بهینه نانوذرات پرلیت و لاستیک طبیعی به ترتیب ۴.۰۴ و ۳۵.۲۶ wt.% بود. در این صورت بیشترین مقدار حاصل شده برای مدول کششی ۵۰۸.۰۴ MPa و استحکام ضربه ای ۱۰۸.۵۲ J/m تعیین شد. با مشاهده تصاویر SEM استنباط شد که تغییر در اندازه فاز الاستومری به جهت استفاده از درصد های وزنی گوناگون تقویت کننده، باعث متفاوت شدن نتایج خواص مکانیکی نمونه ها با یکدیگر شد.

کلیدواژه ها:

پلی پروپیلن ، لاستیک طبیعی ، پرلیت ، نانوکامپوزیت ، روش پاسخ سطح