تهیه و بررسی خواص کامپوزیت های پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف کوتاه پلی (اتیلن ترفتالات) در حضور سازگارکننده های گلیسیدیل متاکریلات و مالئیک انیدرید

کامپوزیت های گرمانرم تقویت شده با الیاف کوتاه به دلیل بازیافت پذیری مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. از بین ماتریس های گرمانرم، پلی پروپیلن یکی از ماتریس های پر مصرف بوده و از آنجا که نسبت به سایر پلی الفین ها دارای خواص مکانیکی بالاتری است، مورد توجه بیشتری در صنعت کامپوزیت قرار گرفته است. استفاده از الیاف گرمانرم به عنوان تقویت کننده در ماتریس های گرمانرم با توجه به بالا بردن چقرمگی کامپوزیت نهایی مورد توجه خاصی قرار گرفته است. با توجه به محدوده نقطه ذوب ماتریس پلی پروپیلن (℃170-150) و الیاف پلی استر (℃260-220) امکان تهیه کامپوزیت پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف پلی استر در یک محدوده دمایی نسبتاً مناسب با روش های متداول شکل دهی کامپوزیت ها وجود دارد. از آنجایی که مکانیزم عملکرد سازگارکننده ها افزایش برهمکنش بین ماتریس و الیاف می باشد ، اضافه نمودن سازگارکننده باعث بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت نهایی می گردد. در این تحقیق، ابتدا پیش آغشته های پلی پروپیلن و الیاف پلی (اتیلن ترفتالات) در دمای ℃180در یک دستگاه مخلوط کن داخلی در حضور سازگارکننده های گلیسیدیل متاکریلات و مالئیک انیدرید تهیه شده و سپس توسط دستگاه پرس گرم قالب گیری شدند. نتایج حاصل از آزمون های مکانیکی نشان داد که مدول های خمشی و کششی به دلیل نقش تقویت کنندگی و بالا بودن مدول الیاف افزایش چشمگیری پیدا کرده و با اضافه کردن 15 درصد وزنی الیاف با سازگارکننده گلیسیدیل متاکریلات، مدول خمشی 45 درصد افزایش نشان داد. با افزایش درصد وزنی الیاف، استحکام نمونه های سازگار شده ابتدا مقداری افزایش یافته و سپس به دلیل افزایش نقص ها در ساختار کامپوزیت کاهش می یابد. نتایج حاصل از آزمون hdt برای نمونه های سازگارشده با گلیسیدیل متاکریلات نشان داد که اضافه کردن الیاف تا 15 درصد وزنی، باعث افزایش ℃15 در دمای واپیچش گرمایی می گردد. با بررسی نتایج حاصل از آزمون ضربه مشاهده شد که با افزودن 15 درصد وزنی الیاف، مقدار مقاومت ضربه پذیری حدود 40 درصد افزایش پیدا کرده و افزایش در مقاومت ضربه پذیری ابتدا برای نمونه های سازگارنشده به دلیل وجود مکانیزم های اتلاف انرژی بیشتر بوده اما در درصد های بالای الیاف به دلیل افزایش اثرهای انتهایی و افزایش غلظت نقص ها کاهش می یابد که این امر با تهیه تصاویر sem از سطح شکست نمونه ها تایید شد. با مشاهده تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ نور پلاریزه مشاهده شد که تنها در نمونه های سازگارنشده مقداری نواحی tc وجود دارد. در این تحقیق پارامترهای gc و kc که بیانگر چقرمگی ماده هستند بر اساس روابط مکانیک شکست الاستیک خطی محاسبه گردیدند. برای پیش بینی مدول نمونه های کامپوزیتی، نتایج حاصل از برخی مدل های میکرومکانیک محاسبه شده و با نتایج تجربی مقایسه گردیدند که از بین آنها مدل هالپین تسای و مدل پن بهترین پیش بینی را داشتند.