KFUPM ePrints

Effect of Sonication Time and Clay Loading on Nanoclay Dispersion, Tensile and Hardness Properties of Epoxy-Clay Nanocomposite

Adinoyi, Muhammed Jamiu (2010) Effect of Sonication Time and Clay Loading on Nanoclay Dispersion, Tensile and Hardness Properties of Epoxy-Clay Nanocomposite. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
7Mb

Arabic Abstract

خلاصة الرسالة. الاسم : أدينوي محمد جاميو. عنوان الرسالة : تأثير زمن الصوتنة وتحميل الطين على تشتت النانو طين ، وخصائص الشد و الصلابة لمركب الطين الايبوكسي المتناهي في الصغر. مجال التخصص : الهندسة الميكانيكية. التاريخ : 8 يونيو 2010م. في هذا العمل ، تم تحضير مركبات النانو طين – الايبوكسي باستخدام البلمرة الموضعية تحت التعرض لأزمنة صوتنة من 5 ، 10 ، 30 و 60 دقيقة لتحميل طيني 2 و 4 و 5 ٪. ونفذت توصيفات المركبات المتناهية في الصغر باستخدام DSC ، XRD ، EDS و SEM. وقد تم التحقق من تأثير زمن الصوتنة وتحميل الطين على تشتت النانو طين في الايبوكسي. كما تم أيضا تقييم خصائص الشد والصلابة في ما يتعلق بزمن الصوتنة وكمية الطين. وكشفت نتائج XRD أن المركبات المتناهية في الصغر بصورة عامة إقحام بتقشير قليل أو مواقع إقحام مضطربة. هذا التغيير في زمن الصوتنة لا ينتج عنه تفاوت كبير في المباعدة البينية لأروقة المركبات المتناهية في الصغر. وأظهرت قياسات خصائص قوة الشد للمركبات المتناهية في الصغر كانت أقل من الايبوكسي النقي . ولكن تم تعزيز وحدات معاملات الرجوعية المرنة بالنسبة للايبوكسي النقي ، بزيادة تحميل الطين وتقيل زمن الصوتنة. المركبات المتناهية في الصغر ذات التباعد الدالي الأعلى أظهرت عموما إمكانات قوة شد أفضل. الصلابة المقاسة للمركبات المتناهية في الصغر ظلت عمليا نفسها لجميع تحميلات الطين وأزمنة الصوتنة. درجة حرارة التحول الزجاجي ، ح ز ، من الايبوكسي النقي انخفضت من 161 إلى 155 درجة مئوية عندما تمت إضافة 2 ٪ من الطين. التغيير في زمن الصوتنة لم يسفر عن أي تفاوت كبير في ح ز. وأظهر التصوير SEM أن الهياكل الدقيقة بمركب متناهي في الصغر هي هشة للغاية و خشنه بسبب وجود الطين. أكدت نتيجة EDS المزج بين الايبوكسي مع النانو طين. شهادة ماجستير علوم جامعة الملك فهد للبترول والمعادن ، الظهران ، المملكة العربية السعودية.

English Abstract

Thesis Abstract. Name: Adinoyi Muhammed Jamiu. Thesis Title: Effect of sonication time and clay loading on nanoclay dispersion, tensile and hardness properties of epoxy-clay nanocomposite. Major Field: Mechanical Engineering. Date: 8th June, 2010. In the present work, epoxy-nanoclay composites have been prepared using in situ polymerization under sonication times of 5, 10, 30 and 60 minutes for clay loadings of 2, 4 and 5%. Characterizations of the nanocomposites were carried out using DSC, XRD, EDS and SEM. The effects of sonication time and clay loading on nanoclay dispersion in epoxy were investigated. Tensile and hardness properties were also evaluated in relation to sonication time and clay amount. The XRD results revealed that nanocomposites were largely intercalated with few exfoliation or disorderly intercalated sites. The change in sonication time did not produce significant variation in the intergallery spacings of the nanocomposites. Tensile properties measurement showed that tensile strengths of nanocomposites were lower than that of the neat epoxy. The elastic moduli were enhanced relative to the neat epoxy as the clay loading increased but decreased with increasing sonication time. Nanocomposites with higher d-spacing generally showed the potential of better tensile strength. Measured nanocomposites hardness remained practically the same at all clay loadings and sonication times. The glass transition temperature, Tg, of the neat epoxy decreased from 161ºС to 155ºС when 2% clay was added. Change in the sonication time did not produce any significant variation in the Tg. SEM imaging showed that nanocomposite micro structures are rough and highly brittle due to the presence of clay. EDS result confirmed the blending of epoxy with nanoclay. Master of Science Degree King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:08 June 2010
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Adinoyi, Muhammed Jamiu
Email:mjadinoyi@gmail.com
Committee Advisor:Merah, Nesar
Committee Members:Gasem, Zuhair M. and Aqeeli, Nasser
ID Code:136359
Deposited By:ADINOYI MUHAMMMED JAMIU
Deposited On:26 Oct 2010 09:13
Last Modified:24 Nov 2014 10:44

Repository Staff Only: item control page