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Compatibilised LDPE/LLDPE/nanoclay nanocomposites: I. Structural, mechanical, and thermal properties

Authors

  • Farkhondeh Hemati,

    1. Polymer Engineering Department, Amirkabir University of Technology, No: 242, Hafez Ave., Tehran, Iran
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  • Hamid Garmabi

    Corresponding author
    1. Polymer Engineering Department, Amirkabir University of Technology, No: 242, Hafez Ave., Tehran, Iran
    • Polymer Engineering Department, Amirkabir University of Technology, No: 242, Hafez Ave., Tehran, Iran.
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Abstract

Nanocomposites of LDPE/LLDPE/nanoclay have been prepared using a lab-scale co-rotating twin screw extruder. Using XRD, tensile testing, AFM, TGA, effects of some material properties and one processing parameter on mechanical and thermal properties of the prepared nanocomposites were evaluated. Tensile properties indicated that all the prepared nanocomposites exhibited a significant improvement in elastic modulus and toughness compared to pristine LDPE/LLDPE blends of the same composition. Thermal stability of nanocomposites in the air and nitrogen atmosphere was improved. XRD patterns and AFM micrographs showed semi-exfoliated and intercalated microstructures for the prepared nanocomposites with different orders of mixing.

Abstract

On a préparé des nanocomposites de polyéthylène basse densité/polyéthylène basse densité linéaire/nanoargile à l'aide d'une extrudeuse à deux vis à co-rotation à l'échelle laboratoire. À l'aide de la diffraction des rayons X, de l'essai de traction, de la microscopie à force atomique et de l'analyse gravimétrique par procédé thermique, on a évalué les effets de certaines propriétés de matériaux et d'un paramètre de traitement sur les propriétés mécaniques et thermiques des nanocomposites préparés. Les propriétés de traction ont indiqué que l'ensemble des nanocomposites préparés ont affiché une amélioration importante du module d'élasticité et de la ténacité comparativement au mélange polyéthylène basse densité/polyéthylène basse densité linéaire original de même composition. La stabilité thermique des nanocomposites dans l'air et de l'atmosphère d'azote a été améliorée. Les modèles de diffraction des rayons X et les micrographies de microscopie à force atomique ont démontré des microstructures semi-exfoliées et intercalaires pour les nanocomposites préparés avec différents ordres de mélange.

Ancillary