Please use this identifier to cite or link to this item: https://ptsldigital.ukm.my/jspui/handle/123456789/499611
Title: Penyediaan dan pencirian adunan TPU/NR nanokomposit berpengisi ferit NiZn
Authors: Nor Azwin Ahad (P57002)
Supervisor: Sahrim Hj. Ahmad, Prof.
Keywords: TPU/NR nanokomposit
Ferit NiZn
Addition polymerization
Issue Date: Feb-2015
Description: Penyelidikan ini difokuskan kepada penyediaan dan pencirian bagi adunan TPU/NR, TPU/NR/LNR dan nanokomposit berpengisi ferit NiZn. Adunan disediakan daripada poliuretana termoplastik (TPU) dan getah asli (NR) dalam julat komposisi 5-85% berat, dengan berat tetap 10% cecair getah asli (LNR), yang dicampurkan dengan 1-5% berat ferit NiZn menggunakan pengadun dalaman Thermo-Haake Polylab melalui teknik pengadunan lebur. Di samping untuk mendapatkan komposisi optimum bagi TPU dan NR, suhu, masa dan kelajuan rotor juga ditentukan sebagai parameter pengadunan yang optimum bagi TPU/NR dan TPU/NR/LNR, sebelum diteruskan untuk penyediaan nanokomposit. Keputusan ujian regangan menunjukkan komposisi optimum ialah 85TPU/15NR dan 85TPU/5NR/10LNR dengan parameter pengadunan; 180°C, 10 min dan 60 rpm. Penambahan NR menurunkan sifat mekanik adunan-adunan. Sifat terma diukur menggunakan TGA dan DMA, menunjukkan kestabilan terma kedua-dua adunan merosot dengan penambahan NR. Kemasukan LNR sebagai bahan pengserasi antara TPU/NR menunjukkan peningkatan pada modulus storan, puncak tan δ, nilai Tg dan kelakuan pembengkakan. Kehadiran NR di dalam TPU mewujudkan spektrum baru yang mewakili kumpulan metil bagi NR, yang ditentukan melalui analisis FTIR. Ia juga menunjukkan penurunan keamatan bagi spektrum N-H, CH2, C-H dan C-N bagi TPU, dengan penambahan NR. Kemudian, penambahan ferit NiZn menunjukkan penambahbaikan dalam sifat regangan dan sifat terma sehingga 3% berat, sebagai bebanan pengisi yang optimum bagi kedua-dua nanokomposit. Keputusan VSM pada suhu bilik mendapati bahawa interaksi magnetik bagi nanokomposit meningkat dengan bebanan pengisi. Pemagnetan tepu (Ms) dan baki (Mr) adalah berkadar langsung dengan komposisi ferit NiZn. Bagi sifat elektrik, kerintangan kedua-dua nanokomposit menurun, dan seterusnya kekonduksian meningkat, dengan meningkatnya bebanan pengisi. Pencirian struktur yang diperolehi dari SEM menunjukkan nanozarah magnet tersebar dengan homogen di dalam matrik TPU/NR dan TPU/NR/LNR pada 1-3% berat, tetapi wujud sedikit gumpalan pada 4,5% berat pengisi. Kemasukan LNR memberikan penambahbaikan penyebaran pengisi. Sebaran pengisi yang baik di dalam TPU/NR/LNR boleh dilihat pada peningkatan modulus storan, puncak tan δ, nilai Tg, begitu juga dengan sifat magnet dan elektrik.,This research focused on the preparation and characterization of TPU/NR, TPU/NR/LNR blends and its nanocomposites filled NiZn ferrite. The blends was prepared from thermoplastic polyurethane (TPU) and natural rubber (NR) in the range of composition 5-85 wt%, with constant 10 wt% of liquid natural rubber (LNR), mixed with 1-5 wt% of NiZn ferrite using Thermo-Haake Polylab internal mixer by melt blending technique. Besides to get optimum composition of TPU and NR, temperature, time and rotation speed were also determined to get the optimum blending parameters for TPU/NR and TPU/NR/LNR before proceed to prepare its nanocomposites. The tensile testing result showed that the optimum composition was 85TPU/15 NR and 85TPU/5NR/10LNR with blending parameters; 180°C, 10 min and 60 rpm. The increasing of NR decreased the mechanical properties of blends. Thermal properties measured using TGA and DMA, showed that thermal stability of both blends decreases with the increasing of NR. The swelling percentage of the TPU/NR and TPU/NR/LNR blends in toluene also increased with the increasing of NR. The incorporation of LNR as compatibilizer between TPU/NR showed improvement to storage modulus, tan δ peak, Tg value and swelling behavior. The presence of new spectrum of metyl group of NR in TPU, was determined from FTIR analysis. It also showed the decreasing intensity of N-H, CH2, C-H and C-N spectrum of TPU with the increasing of NR. The addition of NiZn ferrite showed improvement in tensile properties and thermal properties until 3 wt%, as optimum filler loading for both nanocomposites. The result from VSM at room temperature showed that the magnetic interaction of nanocomposites has increased with filler loading. Saturation magnetization (Ms) and remanance (Mr) are directly proportional to the NiZn ferrite composition. For the electrical properties, the resistance of both nanocomposites decreased and hence the conductivity increased, with the increasing of filler loading. The structural characterization obtained from SEM showed that the magnetic nanoparticles were homogeneously dispersed in the TPU/NR and TPU/NR/LNR matrix at 1-3wt%, but it showed some agglomeration at 4, 5wt% of filler. The incorporation of LNR gave an improvement of filler dispersion. The good dispersion of filler in TPU/NR/LNR can be seen in the increasing of storage modulus, tan δ peak, Tg value, as well as magnetic and electrical properties.,PhD
Pages: 124
Call Number: TP1180.T55N346 2015 tesis
Publisher: UKM, Bangi
Appears in Collections:Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ukmvital_80316+SOURCE1+SOURCE1.0.PDF
  Restricted Access
2.99 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.