ارزیابی خواص نوری نانوکامپوزیت‌های پلی‌متیل متاکریلات - MWCNTs و پلی‌متیل متاکریلات - دوده

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

چکیده

مطالعات انجام شده روی خواص نانوکامپوزیت های پلیمری حاوی نانولوله های کربنی بیشتر در زمینه خواص مکانیکی، رئولوژیکی، گرمایی و الکتریکی است. خواص نوری نانوکامپوزیت های پلیمری حاوی نانولوله های کربنی خیلی روشن نیست. از این رو، در کار حاضر خواص نوری این نانوکامپوزیت ها در ناحیه مرئی مطالعه و بررسی شده است. برای انجام این کار، با استفاده از روش اختلاط مذاب، نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات حاوی ترکیب درصدهای مختلف نانولوله های کربنی و دوده تهیه شد. برای بررسی خواص نوری نمونه های تهیه شده، طیف انعکاسی نمونه ها به کمک طیف نورسنج انعکاسی با هندسه اندازه گیری d/8 در محدوده مرئی با طول موج بین 400  تا 700 nm اندازه گیری شد. مقادیر پارامترهای رنگی * b* ،a و * L هریک از نمونه ها در فضای رنگ CIELAB تحت روشنایی شبیه ساز نور روز یعنی D65 و مشاهده کننده 1964 )° 10 ( محاسبه شد. شاخص سیاهی مطابق معادله پیشنهادی Westland و همکاران برای هریک از نمونه ها در حالت پودر و نیز نانوکامپوزیت های مختلف تهیه شده، محاسبه شد. طبق نتایج به دست آمده از آزمون های مختلف، با افزایش مقدار نانولوله های کربنی تا 5/ 0 درصد وزنی، مقدار سیاهی نمونه ها افزایش نشان داد. همچنین مشاهده شد، نمونه های حاوی نانولوله های کربنی در تمام ترکیب درصدهای موجود نسبت به نمونه های حاوی دوده، سیاهی بهتری را نشان می دهند. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی عبوری نیز پراکنش مناسب با استفاده از روش اختلاط مذاب را نسبت به روش در محلول در یک ترکیب درصد خاص نشان داد. به نظر می رسد، در حالت پراکنش بهتر نانولوله های کربنی مانند استفاده از روش اختلاط مذاب، این نانومواد می توانند به عنوان جایگزین مناسبی برای دوده معرفی شوند.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

PMMA/CB and PMMA/MWCNTs Nanocomposites: Assessments through Optical Behavior

نویسندگان [English]

  • Narges Alizadeh
  • Mahdi Safi
  • Ali Akbar Yousefi
چکیده [English]

Most recent studies on polymer nanocomposites containing carbon nanotubes
include mechanical, rheological, thermal and electrical properties. Optical
properties of polymer nanocomposites containing carbon nanotubes
are not very clear. Accordingly, in the present work, the optical properties of these naocomposites are studied in the visible region of electromagnetic spectrum. To do that, PMMA nanocomposites including different percentages of carbon nanotubes (CNTs) and carbon black are prepared by applying melt mixing method. To characterize the optical properties, the spectral reflectance values of the prepared samples are measured by a reflectance spectrophotometer with d/8 geometry in the visible region from 400-700 nm. The color parametric values a*, b* and L* of the samples are calculated in CIELAB color space under a simulator of the day light i.e., D65 and the observer 1964(10°). For all forms of samples, i.e. powder and different
prepared nanocomposites, the blackness index, proposed by Westland and et al., is calculated. For the latter, the transmission electronic microscope (TEM) images are obtained, also. As a result, with increasing the nanotube content up to 0.5 %wt, the spectral reflectance factors decreases down to 7% and the blackness content of the samples increases. In addition, the results show in comparison with carbon black, the samples containing carbon nanotubes represent a better blackness index. The TEM images show that for specific carbon nanotube content, the spreading CNT by melt mixing method is better than solution method. It seems that CNT can replace carbon black by its more efficient distribution by an appropriate method such as melt mixing.

کلیدواژه‌ها [English]

  • multi-walled carbon nanotubes
  • optical properties
  • Nanocomposite
  • poly(methyl methacrylate)
  • blackness index