KFUPM ePrints

Effect of Surface Modification of Carbon Nanotubes (CNT) on the Mechanical and Thermal Properties of Polypropylene/CNT Nanocomposites

Salihu, Adamu Girei (2010) Effect of Surface Modification of Carbon Nanotubes (CNT) on the Mechanical and Thermal Properties of Polypropylene/CNT Nanocomposites. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
Restricted to Registered users only

1448Kb

Arabic Abstract

في هذه الدراسة, تم تعديل أنابيب الكربون متناهية الصغر بواسطه مجموعات الكربوكسيل, الفينول, تم تحضير خليط البروبالين .(FTIR) الاوكتاديكانول والدوديسايل أمين وتم تشخيصها بواسطه جهاز وأنابيب الكربون متناهية الصغر في حالة الإنصهار بواسطة الاسطوانه الثنائية الدوارة. تم إستخدام جهاز لتصوير خلائط تحتوي على 0,1 %. وقد أظهرت النتائج توزيع جيد لأنابيب (SEM) الماسح الإلكتروني الكربون المعدلة بواسطه مجموعه الفينول ثم الكاربوكسيل.و من جهة أخرى؛ فان مجموعات الأمين والاوكتاديكانول أظهرت كتل عنقودية و الياف ذات اسطح مشققة و ذلك بسبب التكون التجميعي وضعف ( % 5 , %1 , %0,25 , % التشتت. تم ملاحظة أن خصائص التمدد تزداد من زيادة التحميل ( 0,1 وأقصى معامل تمدد كان عند إستعمال 1% من أنابيب الكربون. من ناحية أخرى, أعطت العينات المضاف إليها الفينول خصائص ميكانيكية أفضل تليها مجموعة الكربوكسيل ثم الأمين . تمت دراسة التأثيرات وتمت ملاحظة أن المخطط الحراري يتغير بتغير نسبة التحميل وكذلك درجة DSC النووية بواسطة جهاز التبلور؛اما درجة التبلور لم تتغير عند إستخدام مجموعات الأمين والاوكتاديكانول .

English Abstract

In this work, Multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) were functionalized with carboxylic (-COOH), Phenol (-phenolic), Octadecanol (C18) and Dodecyamie (-amine) groups and characterized by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The composites of isotactic polypropylene (iPP) and MWCNT (iPP/MWCNT) was prepared in the melt state using co-rotating twin screw mini extruder. Scanning Electron Microscopy (SEM) images of the nanocomposites composites containing 1.0 wt.% CNTs loading indicates uniformed fractured morphology of nanotubes modified by phenolic group followed by nanotubes modified with Carboxylic. On the other hand, C18 and amine modification shows clusters and fiber like chunked fractured surface owing to aggregate formation and poor dispersion. The tensile properties of these composite were observed to increase with nanotubes loadings (0.1, 0.25, 1.00 and 5.00 wt. %) with a highest Young Modulus and tensile stress at 1.0 wt.% nanotubes loading. Moreover, in similitude with the SEM images, phenol modified MWCNTs gave better mechanical properties followed by MWCNT-COOH and MWCNT-C18. Nanotubes modified with amine gave the least of enhancement in mechanical properties. The DSC analysis shows the nucleating effect of all the CNTs on the iPP matrix except for MWCNT-amine which shows no shift in DSC thermogram was observed at various nanotubes loadings. Overall degree of crystallinity changes with addition of MWCNT-COOH and MWCNT-Phenol whereas no changes in the degree of crystallinity were observed from MWCNT-C18 and MWCNT-amine.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:02 June 2010
Date Type:Completion
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Creators:Salihu, Adamu Girei
Email:asgirei@gmail.com
Committee Advisor:Al-Juhani, Abdulhadi
Committee Co-Advisor:Atieh, Muataz Ali
Committee Members:Mezghani, Khaled and Kumar, Sadhan De and Assaadi, Abdulaziz
ID Code:136391
Deposited By:(g200803520)
Deposited On:17 Jan 2011 10:16
Last Modified:30 Apr 2011 17:11

Repository Staff Only: item control page