پديد آورنده :
هرندي زاده، زينب
عنوان :
بررسي اثر هم افزايي فيلم نانوالياف سلولزي و نانوذرات رس بر خواص مكانيكي و گرمايي رزين اپوكسي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي پليمر- صنايع پليمر
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 72ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
روح اله باقري، طيبه بهزاد
توصيفگر ها :
فيلم نانوالياف سلولزي , كامپوزيت لايه اي اپوكسي , فيلتراسيون خلا , نانو رس
استاد داور :
مرتضي صادقي،سعيد نوري خراساني
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/05
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/05
چكيده فارسي :
چکیده اخیرا فیلمهاي نانوالیاف سلولزي بدلیل ويژگیهاي برجستهاي مانند استحکام باال شفافیت زياد و ممانعت خوب در برابر نفوذپذيري در اکثر زمینههاي کاربردي مانند بیوکامپوزيت ها و بسته بندي توجه زيادي را به خود جلب نموده است در پژوهش حاضر فیلم نانوالیاف سلولزي با ضخامت 41 01 میکرون از سوسپانسیون نانوالیاف سلولزي و گلیسرول به عنوان نرم کننده به روش قالبگیري محلولی و فیلتراسیون خأل تهیه شد بررسی میزان شفافیت نشان داد که افزودن گلیسرول تا 1 0 درصد وزنی تاثیر اندکی برکاهش میزان شفافیت فیلم نانوالیاف سلولزي دارد هم چنین آزمون نفوذپذيري بخارآب نشان داد که حضور گلیسرول میزان جذب آب را افزايش میدهد طیف پراش اشعه ايکس XRD نشان داد که روش تهیه تاثیر قابل توجهی بر میزان بلورينگی فیلم ندارد با اين حال نتايج آزمون میکروسکوپ نیروي اتمی AFM نشان داد که فیلم نانوالیاف سلولزي تهیه شده به روش فیلتراسیون خأل نسبت به روشهاي ديگر سطح زبرتري دارد که اين مشاهدات با بررسی زاويه تماس استاتیک تايید گرديد خواص مکانیکی فیلم با آزمون کشش مورد ارزيابی قرار گرفت نتايج نشان داد که فیلمها داراي استحکام و مدول کششی برابر با 56 68 مگا پاسکال و 6 01 گیگا پاسکال میباشد از فیلم نانوالیاف سلولزي تهیه شده به روش فیلتراسیون خأل به عنوان اليه تقويت کننده در کامپوزيت اليهاي اپوکسی استفاده شد و خواص مکانیکی کامپوزيتهاي تک اليه و دو اليه با هم مقايسه گرديد نتايج نشان داد که افزودن فیلم نانوالیاف سلولزي به صورت دو اليه به طور قابل مالحظهاي خواص مکانیکی ماده زمینه را بهبود میبخشد و استحکام کششی و ازدياد طول تا 312 و 5 431 درصد افزايش میيابد سپس نانوذرات کلوزيت 0 5 3 30B درصد وزنی به زمینه اضافه شد و خواص کامپوزيت اليهاي اپوکسی تقويت شده با فیلم نانوالیاف سلولزي به صورت دو اليه با آزمونهاي میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FE SEM و گرما وزن سنجی TGA بررسی شد جهت بررسی توزيع نانوذرات رس در زمینه رزين اپوکسی از آزمون XRD استفاده شد هم چنین به منظور بررسی اثر نانو ذرات بر خواص مکانیکی کامپوزيت اليهاي آزمون ضربه و کشش و خمش انجام شد نتايج نشان داد که افزودن 2 درصد وزنی نانورس کلوزيت 30B تاثیر چشمگیري بر خواص مکانیکی کامپوزيت اليهاي میگذارد و استحکام کششی خمشی مدول کششی خمشی و استحکام ضربه به ترتیب تا 5 611 مگا پاسکال 2 78 مگا پاسکال 8 4 گیگا پاسکال 2 5 گیگا پاسکال و 3 342 کیلوژول بر مترمربع افزايش يافت کلمات کلیدي فیلم نانوالیاف سلولزي کامپوزيت اليهاي اپوکسی فیلتراسیون خأل نانو رس
چكيده انگليسي :
75 Investigation of the Synergistic Effect of Cellulose Nanofibers Film and Nanoclay Particles on Mechanical and Thermal Properties of Epoxy Resin Zeynab Harandizadeh z harandizadeh@ce iut ac ir Date of Submission 2019 07 2 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Persian Supervisor Tayebeh Behzad tbehzad@cc iut ac ir Supervisor Ruhollah Bagheri rbagheri@cc iut ac ir Abstract Cellulose nanofibers film have recently attracted considerable attention owing to their outstandingstrength high transparency and good barrier properties resulting in a wide range of applications such asbiocomposites and packaging In this work Cellulose nanofibers film with the thickness of 10 14 micronswere prepared from cellulose nanofibers suspension and glycerol as the plasticizer by solvent casting andvacuum filtration methods The evaluation of the light transparency showed that the addition of glycerol up to0 1 wt slightly affects the transparency of the Cellulose nanofibers film Also the water vaporpermeability test has revealed that the presence of glycerol increases the water absorption of the film The X ray diffraction XRD patterns showed that the preparation methods have no considerable effect on theCellulose nanofibers film crystallinity However the results of the atomic force microscopy AFM analysisrevealed that the Cellulose nanofibers film prepared by vacuum filtration method have a rougher surface thanthe films prepared by the other method which further confirmed by static contact angle studies Themechanical properties of the Cellulose nanofibers film were evaluated using tensile test The results indicatedthat the Cellulose nanofibers film have the tensile strength and modulus of 86 65 MPa and 10 6 GPa respectively The vacuum filtrated Cellulose nanofibers film were used as the reinforcement layers to preparethe epoxy laminated composites and the mechanical properties of the single layer and bi layer compositeswere characterized and compared The results showed that the addition of two Cellulose nanofibers film layersignificantly improved the mechanical properties of the matrix and the strength and elongation wereincreased about 213 and 134 5 in comparison with the single layer composite Furthermore the Cellulosenanofibers film addition increased the impact resistance of the epoxy matrix by 58 88 Then the claynanoparticles closite 30B were added to the matrix 0 5 3 wt and the properties of two Cellulosenanofibers film layer laminated composites were characterized by field emission scanning electronmicroscopy FE SEM and thermogravimetric analysis TGA The XRD patterns were used to study thedistribution of clay nanoparticles in epoxy resin Also in order to investigate the effect of clay nanoparticleson the mechanical properties of the laminated composites the impact strength and tensile tests wereconducted The results showed that the incorporation of 2wt closite 30B have a significant effect on themechanical properties of the laminated composites and the tensile and flexural strength and modulus andimpact strength of the samples increased by 116 5 MPa 87 2 MPa 4 8 GPa 5 2 GPa and 243 3 kJ m2 respectively Keywords Cellulose nanofibers film Epoxy laminate composites Vacuum filtration Nanoclay
استاد راهنما :
روح اله باقري، طيبه بهزاد
استاد داور :
مرتضي صادقي،سعيد نوري خراساني
