خواص مکانیکی و مقاومت در برابر آتش نانوکامپوزیت های EVA/رس/ATH
چکیده
یک فرآیند اصلاحی جدید برای آماده سازی رس ارگانیک ابداع شده است. نانوفیلرهای عاملی از جنس رس ارگانیک (یا به اختصار FONها) بر اساس اختلاط بنتونیت و دیگر فیلرها (پرکننده ها) نظیر سیلیکای بخارشده، آلومینیوم تری هیدروکسید (ATH) و سپیولیت (SEP) تهیه می شوند و از آن ها برای تولید کامپوزیت های اتیل وینیل استات (EVA) و ATH استفاده می شود. این کامپوزیت ها با روش های انکسار پرتو X، آنالیز توزین حرارتی (TGA)، خواص مکانیکی و مقاومت در برابر آتش شناسایی می شوند. نتایج تایید می کنند که فرآیند اصلاحی برای تهیه ی FONها قادر است بر ساختار درون لایه ای رس، و بنابراین بر خواص مکانیکی و رفتار آنها به عنوان مواد مقاوم در برابر شعله تاثیرگذار باشد.
معرفی
کوپلیمرهای اتیل وینیل استات (EVA) به صورت گسترده در صنایع کابل به عنوان مواد عایق عالی با خواص مکانیکی مناسب استفاده می شوند. برای کاهش مقادیر بالای دود تولید شده در جریان احتراق، متال هیدروکسیدهایی نظیر آلومینیوم تری هیدروکسید ATH به پلیمر اضافه می شوند. گرچه، ورود این اضافه شونده ها، به شدت خواص مکانیکی این مواد را تحت تاثیر قرار داده و تخریب می کند. بنابراین، ترکیب نانورس های بنتونیت با دیگر پرکننده های غیرارگانیک در جریان اصلاح نانورس هایی که به عنوان تقویت کننده ی ماتریس پلیمر استفاده می شوند، به عنوان راهی جدید برای بهبود خواص پایداری حرارتی پلیمرها ارائه می شود؛ در حالی که خواص مکانیکی را بدون تغییر نگه می دارد ]1[.
نتایج
کامپوزیت های EVA/رس/ATH با رس های ارگانیک عامل دار تولید و تعیین مشخصات شد. فرآیند اصلاحی جدید با استفاده از بنتونیت و دیگر پرکننده های غیرآلی منجر به افزایش فاصله ی بین لایه ای نانورس ها در کامپوزیت، بهبود در استحکام در اثر کاهش سختی، و هم چنین بهبود در خواص مقاومت در برابر شعله شد. در کل، رس های ارگانیک عاملی بر پایه ی سیلیکا (FON1) بهترین گزینه بین نانوفیلرها برای بهبود خواص مکانیکی و مقاومت در برابر آتش کامپوزیت های EVA/رس/ATH است.
Abstract
A new modification process for the preparation of organoclay has been devised. Functional organoclay nanofillers (FONs) based on the mixing of bentonite and other inorganic fillers such as fumed silica, aluminium trihydroxide (ATH) and sepiolite were prepared and employed to obtain composites of ethylene–vinyl acetate and ATH. These composites were characterised by means of X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, mechanical and fire retardant properties. The results confirmed that the modification process for the preparation of FONs is able to influence the intercalated structure of the clay, and hence the mechanical properties and behaviour as flame retardant materials.
Introduction
Ethylene–vinyl acetate (EVA) copolymers are extensively used in the cable industry as excellent insulating materials with good mechanical properties. To reduce the large amount of smoke produced during combustion, metal hydroxides, such as aluminium trihydroxide (ATH), are added to the polymer. However, the inclusion of these additives causes the mechanical properties of these materials to decrease significantly. Thus, the combination of bentonite nanoclay with other inorganic fillers during the modification of the nanoclays used as reinforcement of polymer matrices was presented as a new way to improve the thermal stability of polymers, while maintaining the mechanical properties [1].
Conclusions
Composites of EVA/clay/ATH with different organoclay functionalizations were created and characterised. The new modification process using bentonite and other inorganic fillers led to an increase of the interlayer space of nanoclays within the composite, an improvement in stiffness with a reduction in toughness, and also, an enhancement in flame retardant properties. Overall, the silica-based functional organoclay (FON1) showed to be the best nanofiller option to improve the mechanical and fire retardant properties of EVA/clay/ATH composites.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
معرفی
بخش آزمایشگاهی
مواد
آماده سازی FONها
آماده سازی کامپوزیت های EVA/FON/ATH
تعیین مشخصات
نتایج و بحث
آنالیز XRD
TGA
خواص مکانیکی
خواص مقاومت در برابر آتش
نتایج
Abstract
Introduction
Experimental part
Materials
Preparation of FONs
Preparation of EVA/FON/ATH composites
Characterisation
Results and discussion
XRD analysis
TGA
Mechanical properties
Fire retardant properties
Conclusions
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه