بررسی ریخت‌شناسی و خواص حرارتی نانوکامپوزیت پلی‌استایرن-گرافن به روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا

سینا کریمی¹ محسن نجفی²

1) دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ماهشهر، دانشکده پلیمر، گروه پلیمر، ماهشهر، ایران
2) دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ماهشهر، دانشکده پلیمر، گروه پلیمر، ماهشهر، ایران

محل انتشار : کنفرانس بین المللی مهندسی و علوم کاربردی(iceasconf.com)
چکیده :
امروزه نانوکامپوزیت‌های پلیمری بر پایه گرافن جایگاه ویژه‌ای در علوم پلیمر پیدا کرده است. نانوکامپوزیت پلی‌استایرن-گرافن به روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا تهیه شد. در این مقاله ابتدا گرافن اکسید با استفاده از گرافیت خالص از روش اصلاح شده هامر تهیه و توسط آزمون FTIR وجود گروه‌های عاملی اپوکسی، کربوکسیل و هیدروکسیل در ساختار نانو صفحات گرافن اکسید نشان داده شد. در تهیه نانوکامپوزیت پلی‌استایرن-گرافن از دو مقدار وزنی متفاوت از گرافن اکسید به منظور بررسی اثر مقدار گرافن در خواص نهایی نانوکامپوزیت پلی‌استایرن-گرافن استفاده شده است. میکرو کره‌های پلی‌استایرن در نانوکامپوزیت به واسطه پیوند کوالانسی به ورقه های نانو گرافن چسبیده که سبب پخش نانوکامپوزیت به طور یکنواخت در تولوئن شد. با توجه به نتایج آزمون DSC و TGA افزایش قابل توجه در دمای انتقال شیشه ای و پایداری حرارتی هر دو نمونه نانوکامپوزیت نسبت به پلی‌استایرن خالص مشاهده شد. نتایج حاصل از آزمون XRD نشان داد که زنجیرهای پلی‌استایرن به خوبی بین صفحات نانو گرافن نفوذ کرده و نانو صفحات گرافن به خوبی در ماتریس نانوکامپوزیت پخش شده است. مشاهده تشکیل میکرو کره‌های پلی‌استایرن بر روی لبه و سطح نانو صفحات گرافن اکسید به واسطه تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) ممکن شد که پس از افزودن هیدرات هیدرازین، اکسید گرافن کاهش یافته و سازگاری نانوذرات گرافن با پلی‌استایرن افزایش پیدا می‌کند و سطح نانوذرات به وسیله پلی‌استایرن به خوبی پوشیده شده است. این روش آسان و مناسب برای تهیه نانوکامپوزیت پلی‌استایرن-گرافن و کاهش اکسید گرافن با استفاده از هیدرات هیدرازین است.
کلمات کلیدی : پلی‌استایرن گرافن اکسید پلیمرزاسیون درجا هامر امولسیونی