بررسی خواص مکانیکی فوم های پلی اورتان سخت (MDI) با افزودن نانو ذرات گرافن تحت بارگذاری شبه استاتیکی

یکی از دغدغه های جدید محققین در رابطه با فوم های پلی اورتان افزایش استحکام فشاری و کششی آنها با استفاده از ذرات تقویت کننده می باشد. بدین منظور در تحقیق حاضر با استفاده از نانو ذرات گرافن سعی در افزایش استحکام دیواره های فوم پلی یورتان سخت 4 و 4-متیل دی فنیل دی ایزو سیانات شده است. برای تعیین مقاومت فشاری و کشد بشی، نمونه های پلی یورتان تقویت شده یا در صدهای وزنی متفاوت نانو ذرات گرافن ، 0 / 1 و 3/ 0 درصد تولید شدند. در مقاله پیش رو در ابتدا مواد مورد نیاز برای س اخت فوم پلی یورتان و فرآیند ساخت آن شرح داده شده و آزمایش های کشش و فشار روی آنها انجام شده است، آزمون های کشش و فشار توسط دستگاه یونیور سال و با نرخ بارگذاری 3 میلی متر بر دقیقه انجام گرفته است. نتایج حاصل از این آزمون وابستگی خواص مکانیکی را به پودر افزوده شده نشان می دادند طوری که با افزایش نانوذرات از 0 تا 3/ 0 در صد حداکثر تنش قابل تحمل در اثر نیروی فشاری قبل از تخریب از حدود 95 10 کیلو پاسکال تا نزدیکی ،140 کیلو پاسکال افزایش یافت. به همین ترتیب مقاومت ماده در کشش از 1131 کیلوپاسکال تا نزدیکی 1545 کیلو پاسکال افزایش یافت. مدول های الاستیک فشاری و کششی نیز به ترتیب شو51 و 37 , 6 در صد در نمونه های با 0 / 3 در صد گرافن نسبت به فوم خالص بیشتر شدند. جهت مشخص شدن نقش و اثر نانو ذرات گرافن بر روی شکل و اندازه حفرات فوم تولیدی ارزیابی میکروسکوپ الکترونی نیز صورت گرفت تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که تانو پودرهای مورد استفاده موجب افزایش تعداد حفرات و همزمان کاهش اندازه آنها می شوند.

کلیدواژه ها:

فوم پلی اورتان ، نانو کامپوزیت ، خواص مکانیکی ، گرافن