11187

11187

ساخت نانو ماده مركب پلي استر سير نشده - مونت موريلونيت (UP/MMT) اصلاح شده با ذرات لاستيكي هسته – پوسته

دكتري

شيمي

1391

1391

دكتر محمدرضا مقبلي

دكتر محمود مهرداد شكريه

چكيده پلي¬استر سير نشده (UP) به عنوان يكي از پر مصرف¬ترين پليمرهاي گرماسخت با وجود مزايايي نظير گرانروي كم، قيمت پايين، پخت سريع و مقاومت شيميايي بالا داراي دو ضعف و مشكل انقباض بالاي پس از پخت و شكنندگي مي باشد كه كاربرد گسترده¬ي آن را در صنايع مختلف محدود مي¬كند. در اين رساله¬ به منظور رفع محدوديت¬هاي مذكور از مقادير مختلفي نانوذرات سخت سيليكاتي و لايه¬اي خاك رس اصلاح¬شده، Cloisite 30B، و نانو ذرات نرم و منعطف لاستيكي هسته-پوسته استفاده شد. به اين منظور، ابتدا به صورت مجزا مقادير 1 تا 5 درصد وزني خاك رس اصلاح شده به UP اضافه شد. سپس ذرات لاستيكي هسته-پوسته¬ي سازگار با پلي¬استر طراحي و تهيه شد و به صورت مجزا و همچنين در حضور خاك رس به پلي¬استر اضافه گرديد. ذرات هسته-پوسته با هسته¬ي لاستيكي از جنس پلي¬(بوتيل اكريلات) و پوسته¬¬اي از جنس پلي-(وينيل استات¬-¬كو¬-متيل متاكريلات) با اندازه¬ي در محدوده¬ي nm 110-90 به روش پليمريزاسيون امولسيوني هسته¬دار تهيه شدند. به منظور بهبود سازگاري ذرات لاستيكي چقرمه¬ساز با زمينه¬ي UP از نسبت¬ها¬ي مختلف مونومر¬هاي پوسته¬ي وينيل استات/متيل متاكريلات استفاده گرديد. نتايج آزمايش¬ها نشان داد افزايش مقدار خاك رس تا 3 درصدوزني استحكام ضربه، چقرمگي شكست (KIC) و ميزان كنترل انقباض UP را به ترتيب 6/29، 33 و 8/15 درصد افزايش داد اما با افزايش بيشتر آن اين مقادير تا انداره¬اي كاهش يافت. همچنين ذرات لاستيكي هسته-پوسته با پوسته¬ي حاوي 80 درصد وزني جزء وينيل استات و 20 درصد وزني متيل متاكريلات بالاترين كارايي در بهبود خواص چقرمگي شكست و مقاومت ضربه¬ي UP را نشان دادند و سبب كاهش 28 درصدي ميزان انقباض پلي¬استر شدند. از طرف ديگر، مدول يانگ نمونه هاي مركب پلي¬استر حاوي رس نسبت به پلي استر خالص افزايش نشان داد، در حالي كه ذرات لاستيكي تغييري در مدول يانگ پلي استر ايجاد نكردند. به منظور بهبود بيشتر در خواص چقرمگي شكست و كاهش بيشتر انقباض حجمي پلي-استر نمونه¬هاي هيبريدي شامل مقادير مختلفي از هر دو نوع نانو ذره¬ي سخت و منعطف تهيه گرديد. نمونه-هاي هيبريدي حاوي 1 درصد وزني ذرات رس و 10 درصد وزني ذرات لاستيكي هسته-پوسته، چقرمگي شكست و ميزان كنترل انقباض UP را به ترتيب به ميزان 146 و 3/29 درصد بهبود بخشيدند. اثر هم ¬نيرو¬-افزايي ذرات لاستيكي و تاكتويدهاي رس در افزايش چقرمگي شكست نمونه¬هاي هيبريدي به نحوه¬ي پراكنش و استقرار تاكتويدهاي رس بين ذرات لاستيكي و به تسهيل تشكيل نوارهاي برشي در زمينه¬ي پلي¬استري نسبت داده مي¬شود. واژه‌هاي كليدي: پلي استر سير نشده، نانومواد مركب، ذرات هسته – پوسته، خواص مكانيكي، انقباض.