The mechanical loss factor, tan δ, often called damping is the ratio of loss modulus to storage modulus. It is a measure of the energy dissipated in a material under cyclic load, expressed in terms of the recoverable energy, and represents the mechanical damping or internal friction in a viscoelastic system. The curve of tan δ exhibits a peak located in the temperature range of the glass transition of NR. This relaxation process, labelled α, is related to the anelastic manifestation of the glass-rubber transition of the polymer and involves cooperative motions of long chain sequences. As shown in Table 1 the temperature at the maximum of the tan δ peak was slightly shifted to lower temperatures (less than 2 °C) when adding CNC. It is not an indication of a decrease in the Tg value of NR but it is associated to the decrease of the modulus drop displayed in the concomitant relaxation process (well-known mechanical coupling effect). A reduction in the magnitude of the tan δ peak upon filler addition was also observed. This can be ascribed to (i) a decrease of the matrix material amount, responsible for damping properties, viz. a decrease in the number of mobile units participating to the relaxation phenomenon, (ii) a possible restriction of NR chains' movement at the filler/matrix interface; and (iii) the decrease of the magnitude of the modulus drop associated with Tg.
It is well-known that the mechanical percolation approach is highly relevant to describe the mechanical behavior of CNC-based nanocomposites when prepared by casting/evaporation. This mechanism suggests the formation of a stiff continuous network of nanocrystals linked through hydrogen bonding, which should lead to an unusual and outstanding reinforcing effect. Furthermore, this phenomenon is expected to occur only above a critical volume fraction of filler phase, defined as the percolation threshold, which in turn depends on the aspect ratio of the nanoparticle and therefore on the origin of cellulose. The filler percolation threshold was calculated from the aspect ratio found by microscopic observations and assuming a density of 1.6 and 0.9 g cm−3 for crystalline cellulose and NR matrix, respectively. The values found for CNCSH was around 0.7 vol%, corresponding to 1.2 wt%. Therefore, it is worth noting that only the nanocomposites films NR2.5% and NR5% should show a percolation effect, in which the filler loading used was high enough for the formation of a rigid CNC network. Previous studies showed that alteration in the mechanical properties could be observed even below the percolation threshold of CNC (Bendahou et al., 2010 and Bras et al., 2010). Then, no spectacular improvement of the modulus is observed when reaching the percolation threshold. The main reason is probably related to the almost inevitable sedimentation phenomenon of the nanofiller during the evaporation step leading to a layered material, the lower CNC-rich layer providing high modulus value. For higher CNC contents, sedimentation is expected to be less significant because of the increase in the viscosity of the medium.
The performance of CNC extracted from soy hulls as reinforcing elements in NR matrix was compared to data reported for CNC isolated from different sources (rachis of date palm tree, capim dourado and sugar cane bagasse). Table 2 shows the relative values of the rubbery storage tensile modulus at 25 °C corresponding to the ratio of this property or the nanocomposite divided by the one of the unfilled NR matrix. It is worth noting that for each system the NR matrix was unvulcanized. For the same filler content, soy hulls nanocrystals (CNCSH) have the highest reinforcing capability compared to other systems. It is ascribed to the higher aspect ratio of CNCSH that results in a lower filler content to reach percolation, but also to the higher stiffness of the percolating high aspect ratio nanoparticle network, as suggested in a previous study (Bras et al., 2011). So, these results confirm the importance of the CNC aspect ratio for the reinforcing effect.
Tensile tests show that NR based samples exhibit a nonlinear mechanical behavior typical of amorphous polymer at T > Tg (Fig. 6a). The stress-strain curves obtained for nanocomposites were clearly different from that of neat NR, showing the influence of CNC on the mechanical behavior of the film. The mechanical properties derived from these experiments are listed in Table 1. The material clearly becomes stiffer with an increase in tensile modulus, yield stress and strength when adding CNC. This behavior is possibly related to the restriction of polymer chain mobility in the vicinity of CNC.
กลการสูญเสียปัจจัย , Tan δ , มักจะเรียกว่าหมาดๆ คือ อัตราส่วนของค่าการสูญเสียการจัดเก็บโมดูลัส เป็นการวัดพลังงานที่ลดลงในวัสดุภายใต้โหลดเป็นวงกลม แสดงในแง่ของพลังงานที่ใช้ และเป็นกลหน่วงหรือแรงเสียดทานภายในระบบได้ . เส้นโค้งของตาลδจัดแสดงสูงสุดอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่คล้ายแก้วของ Nr กระบวนการการผ่อนคลายนี้เรียกว่า α สัมพันธ์กับอาการแอนอิลาสติก ของ กระจก ยาง การเปลี่ยนแปลงของพอลิเมอร์ และเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของลำดับแบบโซ่ยาว ดังแสดงในตารางที่ 1 อุณหภูมิสูงสุดของยอดเขาδตันเล็กน้อยเปลี่ยนอุณหภูมิต่ำ ( น้อยกว่า 2 องศา C ) เมื่อเพิ่มเครื่อง CNC มันไม่ได้เป็นข้อบ่งชี้ของการลดลงใน TG ค่า NR แต่มันเกี่ยวข้องกับการลดลงของค่าโมดูลัสวางแสดงในขั้นตอนการพักผ่อนไปด้วยกัน ( รู้จักกันดีกล coupling Effect ) การลดขนาดของยอดδแทนเมื่อเพิ่มเติมก็สังเกตได้ นี้จะเป็นหมวด ( I ) การลดลงของเมทริกซ์วัสดุเงิน รับผิดชอบแบบคุณสมบัติ ได้แก่ การลดลงของจำนวนหน่วยเคลื่อนที่เข้าร่วมการพักผ่อนปรากฏการณ์ ( 2 ) ข้อ จำกัด ที่เป็นไปได้ของ NR โซ่ " การเคลื่อนไหวที่บรรจุ / Matrix อินเตอร์เฟซ ; และ ( 3 ) การลดขนาดของโมดูลัสวางเกี่ยวข้องกับสายการบินไทยมันเป็นที่รู้จักกันดีว่าวิธีการเชิงกลการซึมสูงที่เกี่ยวข้องกับอธิบายพฤติกรรมเชิงกลของ CNC ใช้นาโนคอมโพสิตเมื่อเตรียมโดยการหล่อ / การระเหย กลไกนี้แสดงให้เห็นการก่อตัวของเครือข่ายอย่างต่อเนื่องแข็งของ nanocrystals เชื่อมโยงผ่านพันธะไฮโดรเจน ซึ่งจะนำไปสู่ ความผิดปกติและโดดเด่น เสริมผล นอกจากนี้ ปรากฏการณ์นี้คาดว่าจะเกิดขึ้นเฉพาะข้างบน ส่วนปริมาณการบรรจุระยะนิยามเป็นขีดสีขาว ซึ่งจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของอนุภาคนาโน และดังนั้น ในกำเนิดของเซลลูโลส ฟิลเลอร์ที่ไหลซึมเริ่มคำนวณจากอัตราส่วนที่พบโดยการสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ และสมมติว่ามีความหนาแน่นของ 1.6 0.9 กรัม cm − 3 ผลึกเซลลูโลสและเมทริกซ์ยางธรรมชาติตามลำดับ ค่าพบ cncsh ประมาณ 0.7 % Vol ที่ 1.2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ดังนั้น เป็นมูลค่า noting ว่าฟิล์มนาโนคอมโพสิตเท่านั้น nr2.5 % และ nr5 % ควรแสดงผลสีขาว ซึ่งใช้เป็นสารตัวเติมโหลดสูงพอสำหรับการสร้างเครือข่าย CNC แข็ง การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่า การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติเชิงกล สามารถสังเกตได้แม้ด้านล่างสีขาว ( CNC ( bendahou et al . , 2010 และยกทรง et al . , 2010 ) แล้วไม่มีการปรับปรุงที่สวยงามของโมดูลัสเป็นที่สังเกตเมื่อถึงการซึมเกณฑ์ เหตุผลหลักที่อาจจะเกี่ยวข้องกับการเกือบ inevitable การปรากฏการณ์ของ nanofiller ระหว่างการระเหยก้าวสู่วัสดุชั้น ล่าง CNC รวยชั้นให้สูง ) ค่า สำหรับเนื้อหาการตกตะกอนสูง CNC , คาดว่าจะพบน้อยกว่า เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของค่าความหนืดของตัวกลางประสิทธิภาพของเครื่องสกัดจากเปลือกถั่วเหลืองเป็นองค์ประกอบเสริมในเมทริกซ์ยางธรรมชาติเปรียบเทียบกับข้อมูลที่รายงานสำหรับ CNC แยกจากแหล่งที่แตกต่างกัน ( ราคิวันที่ปาล์มต้นไม้ dourado capim และชานอ้อย ) ตารางที่ 2 แสดงค่าสัมพัทธ์ของยางกระเป๋าโมดูลัสแรงดึงที่ 25 ° C ที่สอดคล้องกับอัตราส่วนของนาโนคอมโพสิตทรัพย์สินหรือแบ่งหนึ่งของเมทริกซ์ยางธรรมชาติอั . เป็นมูลค่า noting ว่าในแต่ละระบบการใช้เมทริกซ์ถูก unvulcanized . สำหรับเนื้อหาบรรจุเดียวกัน ถั่วเหลือง เปลือก nanocrystals ( cncsh ) มีความสามารถสูงสุด ซึ่งเมื่อเทียบกับระบบอื่น ๆ มันเป็น ascribed ไปสูงกว่าอัตราส่วนของ cncsh ว่าผลลัพธ์ในเนื้อหาสารลดถึงสีขาว แต่ยังสูงกว่าความแข็งของ percolating สำหรับเครือข่ายอัตราส่วนสูง ข้อเสนอแนะในการศึกษาก่อนหน้านี้ ( ยกทรง et al . , 2011 ) ดังนั้น ผลลัพธ์เหล่านี้ยืนยันความสำคัญของซีเอ็นอัตราส่วนเพื่อเสริมผลการทดสอบแรงดึง แสดงว่ายางธรรมชาติจากตัวอย่างแสดงพฤติกรรมโดยทั่วไปของโพลิเมอร์อสัณฐานเชิงกลที่ t > TG ( รูปที่ 6 ) ความเครียดเส้นโค้งซึ่งนาโนคอมโพสิต ก็แตกต่างจากที่เรียบร้อยยาง แสดงอิทธิพลของ CNC ในพฤติกรรมเชิงกลของฟิล์ม สมบัติเชิงกลที่ได้จากการทดลองเหล่านี้มีการระบุไว้ในตารางที่ 1 วัสดุจะแข็งอย่างชัดเจนกับการเพิ่มผลผลิต ความเครียดและโมดูลัสแรงดึงความแข็งแรงเมื่อเพิ่มเครื่อง CNC พฤติกรรมนี้อาจจะเกี่ยวข้องกับข้อ จำกัด ของสายโซ่พอลิเมอร์ การเคลื่อนไหวในบริเวณใกล้เคียงของเครื่อง CNC
การแปล กรุณารอสักครู่..