1Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
GRAFIT VA TEMIR (II) OKSIDI BILAN TO'LDIRILGAN POLIPROPILEN VA POLIETILEN ASOSIDAGI POLIMER KOMPOZITLARINING MEXANIK XUSUSIYATLARI VA ELEKTROMAGNIT SHOVQINLARNDAN HIMOYA QILISH SAMARADORLIGI
N. Dusiyorov
O'zR FA Polimerlar kimyosi va fizikasi instituti, stajyor tadqiqodchi. O'zbekiston.
Hülya Kaftelen-Odabasi
2Firat universiteti, professori, Elazig, Turkiya,
E.Haqberdiyev
f.-m.f. (PhD), O'zR FA Polimerlar kimyosi va fizikasi instituti katta ilmiy xodimi.
profhaqberdiyev@gmail .com. O' zbekiston.
Yuqori texnologiyali elektron va aloqa tizimlaridan foydalanish ortib borishi bilan elektromagnit shovqinlarning zararli ta'sirirn yumshatish bo'yicha tadqiqotlar doimiy ravishda ortib bormoqda. elektromagnit to'lqinlarini yutish va uzatish orqali elektromagnit to'lqin shovqinini oldini olish uchun ishlab chiqilgan material sinfida dielektrik, magnit va o'tkazuvchan to'ldiruvchilarni o'z ichiga olgan polimer kompozitsiyalarini tekshirish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Ushbu tadqiqot ishida, polietilen (PE), polipropilen (PP) va PP/PE: 50/50 polimer matritsali kompozitlarning elektromagnit shovqinlarndan himoya qilish (EMI) ko'rsatkichlari 8,2-12,4 GHz (X-diapazon) chastota diapazonida tekshirildi. PP va PE matritsali kompozitlarning grafit (Gr)/temir (II) oksidi (FeO) miqdoriga bog'liq bo'lgan umumiy himoylash samaradorligi (SEt) mos ravishda 1a, b-rasmda keltirilgan. EMI SET har bir kompozitsiya uchun 10,5 GHz li chastota qiymatiga qadar barqaror tebranishlarni ko'rsatdi va bu qiymatdan tashqari, EMI SET grafit/FeO miqdori ortishi bilan oshdi. X-diapazoni bo'ylab PP/PE:50/50 da EMI SETning tartibsiz o'zgarishi kompozitlarning umumiy himoyalash samaradorligiga to'ldiruvchi miqdori ta'sir qilishini ko'rsatadi (1c-rasm). Gr/FeO (3:30) to'ldiruvchilari tomonidan erishilgan maksimal EMI SET PE va PP kompozitlarida 12,2 GHz chastotada mos ravishda 39,35 dB va 38,31 dB edi. 1a, b-rasmdan farqli o'laroq, PP/PE polimer aralashmasi uchun EMI SET chastotaga nisbatan nochiziqli o'zgaradi, bu himoyalash samaradorligi hodisa to'lqinining chastotasi bilan o'zgarib turishini anglatadi. Bu matritsali polimer aralashmalarida hosil bo'lgan o'tkazuvchan tarmoqning tartibsiz tuzilishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. EMI va chastota
May 15, 2024
326
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
grafigidagi o'xshash o'zgarishlar uglerod qorasi (qorakuya) bilan to'ldirilgan EVA/NBR:75/25 polimer aralashmalari uchun qayd etilgan [1-6].
1-rasm. Grafit/FeO plomba moddasining PP, PE va PP/PE: 50/50 polimer aralashmasi kompozitlarining EMI SEt iga ta 'siri
Maksimal EMI SEt 11 GHz li chastotada (3:30) va (2:20) bilan to'ldirilgan PP/PE:50/50 kompozit uchun taxminan 33 dB qiymatini saqlab qoldi (1c-rasm). 1-rasmdan olingan natijalar shuni ko'rsatdiki, jami EMI SET har bir polimer tarkibi uchun o'lchovlarning chastota diapazoni bo'ylab barcha chastotalarda FeO/grafit gibrid to'ldiruvchi kiritilishi bilan sinergik tarzda oshgan.
Fizik - mexanik xususiyatlarni, shu jumladan elastik modulni, uzilishdagi nisbiy uzayishni va grafit:FeO bilan mustahkamlangan polimer kompozitlarning mustahkamligini aniqlash uchun sinovlar o'tkazildi.
327
May 15, 2024
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
O 200 «OO
Strain (%)
2-rasm. Polimer kompozitlarining 0-8 egri chiziqlari
2-rasmdan ko'rinib turibdiki, PP matritsali kompozitlar PP/PE polimer aralashmasiga qaraganda yuqori mustahkamlikni namoyish etadi, eng past mustahkamlik esa PE matritsali kompozitlar uchun olinadi. PE ni PP polimerlari bilan aralashtirish to'ldiruvchilarning miqdoriga qarab 158-197 MPa dan 354-388 MPa oralig'ida o'zgarib turadigan elastik modul qiymatlarini oshirdi. Elastik modul 3:30 Gr/FeO/PP kompozitlarida maksimal qiymat 488,6 MPa ga yetdi.
Polipropilen (PP) va polietilen (PE) tarkibiga to'ldiruvchilar, ya'ni grafit va temir oksidi qo'shilishi hosil bo'lgan kompozitlarning mexanik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatdi [7]. 2-rasmda turli og'irlikdagi grafit (Gr) va temir (II) oksidi (FeO) ni o'z ichiga olgan PP, PE va PP/PE kompozitlarining elastik-mustahkamlik xususiyatlari ko'rsatilgan. Shunisi e'tiborga loyiqki, PP kompozitlarida to'ldiruvchi tarkibi turlicha bo'lganligi sababli, mustahkamlikda (g) aniq o'zgarishlar bo'ldi. Xususan, to'ldiruvchi tarkibi ortishi bilan 3:30 Gr/FeO gacha bo'lgan mustahkamlikning ortish tendentsiyasi kuzatildi. Biroq, PP/PE: 50/50 kompozitlarining g-s egri chizig'idan ko'rinib turibdiki, PP/PE:50/50 tarkibidagi barcha to'ldiruvchi miqdori 26-28 MPa oralig'ida deyarli o'xshash chiqish nuqtalariga ega. PP asosidagi kompozitsiyalardan farqli o'laroq, PP/PE:50/50 polimer aralashmasi kompozitlarida g qiymatlari Gr/FeO to'ldiruvchilarini (1:10) dan (3:30) gacha oshirish bilan 29,47 MPa dan 26,15 MPa gacha tushganligi aniq ko'rinib turibdi. Uzilishdagi nisbiy uzayish (e) nuqtai nazaridan, PP va PE asosidagi kompozitsiyalar o'rtasida qarama-qarshi tendentsiyalar kuzatildi (2a, b-rasm). Gr/FeO to'ldiruvchilar miqdori ortishi bilan PP asosidagi kompozitlarda s ning
328
May 15, 2024
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
sezilarli o'sishi kuzatildi, PE asosidagi kompozitlarda esa pasayish kuzatildi. s ning bu xilma-xilligi PP kristalli tuzilishining buzilishi yoki to'ldiruvchilar tomonidan qo'zg'atilgan yadrolanish ta'siri bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Shunisi e'tiborga loyiqki, PP/PE 50/50 namunalari 298-382% oralig'ida s qiymatlarini ko'rsatib, sof PPdan oshib ketadi. Bu, o'z navbatida, sof PPga PE qo'shilishining kristallanish j arayonlariga ta'sir qiladi, bu kristallitlarning o' sishiga va boshqa turli xil j arayonlarga olib keladi. Ushbu ko'p mexanizmlar a shaklidan farqli o'laroq yakuniy kristall strukturaning moslashuvchanligiga birgalikda ta'sir qiladi, bu esa ß shakliga o'tishni talab qilishi mumkin [8].
Ushbu tadqiqotda turli xil miqdorda grafit va FeO (II) oksidi to'ldiruvchilarning PP, PE va 50/50 PP/PE polimer aralashmalarining mexanik xususiyatlari va EMI himoyalash samaradorligiga ta'siri o'rganildi. Gr/FeO (2:20) bo'lgan PP kompozitlari PE va PP/PE:50/50 matritsali kompozitlarga nisbatan ~ 32,9 MPa qiymati bilan eng yuqori g ni namoyish etadi. PP ni PE bilan aralashtirish kompozitlarning g qiymatlarini yomonlashtiradi va ularning qiymatlari to'ldiruvchilariga qarab 26,15 MPa va 29,47 MPa orasida o'zgarib turadi [9]. X-diapazonida (8-12 GHz) olingan EMI ekranlash o'lchovlari shuni ko'rsatdiki, umumiy EMI SET har bir polimer tarkibi uchun o'lchovlarning chastota diapazoni bo'ylab barcha chastotalarda FeO/grafit gibrid to'ldiruvchi kiritilishi bilan sinergik tarzda oshgan. PP/PE aralashtirish kompozitlarining chastotalar grafigiga nisbatan EMI ekranlanishida PP/PE himoya qilish samaradorligi qiymatlarining kiruvchi to'lqin chastotasiga nisbatan ta'siri, o'zgarishi, ehtimol matritsali polimer aralashtirish natijasida hosil bo'lgan o'tkazuvchan tarmoqning tartibsiz tuzilishi bilan bog'liq.
REFERENCES
1. Wu J, Chung DDL (2002) Increasing the electromagnetic interference shielding effectiveness of carbon fiber polymer-matrix composite by using activated carbon fibers. Carbon 40(3):445-447
2. Salih SE, Hamood AF, Alsabih AH (2013) Comparison of the characteristics of LDPE: PP and HDPE: PP polymer blends. Mod Appl Sci 7(3):33-42
3. Aumnate C, Rudolph N, Sarmadi M (2019) Recycling of polypropylene/polyethylene blends: effect of chain structure on the crystallization behaviors. Polymers 11(9): 1456
4. Al-Saleh MH (2016) Electrical, EMI shielding and tensile properties of PP/PE blends filled with GNP: CNT hybrid nanofiller. Synth Met 217:322-330
329
May 15, 2024
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
5. Tu C, Nagata K, Yan S (2017) Influence of melt-mixing processing sequence on electrical conductivity of polyethylene/polypropylene blends filled with graphene. Polym Bull 74:1237- 1252
6. Rahaman M, Chaki TK, Khastgir D (2011) Development of high performance EMI shielding material from EVA, NBR, and their blends: effect of carbon black structure. J Mater Sci 46:3989-3999
7. Tripathi SN, Rao GS, Mathur AB, Jasra R (2017) Polyolefin/graphene nanocomposites: a review. RSC Adv 7(38):23615-23632
8. Bikiaris D (2010) Microstructure and properties of polypropylene/carbon nanotube nanocomposites. Materials 3(4):2884-2946
9. Kaftelen-Odaba§i, Hulya, et al. "Mechanical Properties and EMI-Shielding Efficiencies of Graphite and Iron (II) Oxide-Filled Polypropylene and Polyethylene-Based Polymer Composites." TMS Annual Meeting & Exhibition. Cham: Springer Nature Switzerland, 2024.
330
May 15, 2024
