Karbon nanotüp takviyeli segrege san/aype çok fonksiyonlu nanokompozitlerin geliştirilmesi ve elektromanyetik kalkanlama performanslarının belirlenmesi

Abstract

Çeşitli ilave fonksiyonlara sahip yapısal polimer kompozitlerin geliştirilmesi, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde çok işlevli nanokompozitlerin uygulanmasını sağlamak için sıcak bir araştırma alanı haline gelmektedir. İki fazlı matrikse sahip nanakompozitler yenilikçi bir malzeme çözümü olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, termoplastik matris olarak kabon nanotüp takviyeli düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) ve stiren akronitril (SAN) kompozisyonu ile nanokompozit yapı üretilmiştir. Nanokompozitlerin üretiminde enjeksiyon kalıplama yöntemi kullanılmıştır. Üretilen nanokompozitlerin termo-dinamik ve elektromanyetik kalkanlama özellikleri incelenmiştir. Saf SAN içerisine ilave edilen LDPE/MWCNT oranı arttıkça depolama modülü beklendiği gibi azalmış ve MB50 numunesi için ait depolama modülü %50 düşüş ile 1.24 GPa olarak belirlenmiştir. Çift fazlı termoplastik kompozit için perkolasyon eşiği bünyesinde ağırlıkça %10 karbon nanotüp içeren MB50 numunesinde elde edilmiştir. Ayrıca, bünyesinde ağırlıkça 10% karbon nanotü içeren MB75 numunesi 37 dB EMSE değerine ulaşmıştır.

The development of structural polymer composites with various additional functionalities is becoming a hot research area to achieve the application of multi-functional nanocomposites in the aerospace and automotive industries. An innovative material solution is two-phased nanocomposites with distinctive structural and electrical characteristics. This study produced a nanocomposite structure with carbon nanotube-reinforced low-density polyethylene (LDPE) and styrene acrylonitrile (SAN) as a thermoplastic matrix. The injection molding method was used in the production of nanocomposites. Thermo-dynamic and electromagnetic shielding properties of the nanocomposites were investigated. As the LDPE/MWCNT ratio added to pure SAN increased, the storage modulus decreased as expected, and the storage modulus for the MB50 sample was determined as 1.24 GPa with a 50% decrease. The percolation threshold for the two-phase thermoplastic composite was obtained for the MB50 sample containing 10 wt% carbon nanotubes. In addition, the MB75 sample containing 15 wt% carbon nanotubes reached an EMSE value of 37 dB.