اثر مقدار و خواص سطح نانوذرات سیلیکا بر اسفنج پلی استیرن

عامل هسته زا به طور معمول برای کنترل هسته زایی سلول در تولید محصولات اسفنجی با کیفیت مناسب استفاده می شود. خواص سطح نانوذرات شامل خواص هندسی مانند شکل ذرات، اندازه و توزیع آنها از جمله عوامل مؤثرند. با وجود این، مطالعات خیلی کمی روی اثر هندسه ذرات بر بازده اسفنج نهایی انجام شده است. این مطالعه تلاشی برای کنترل ساختار اسفنج پلیمری با استفاده از نانوذرات سیلیکا در یک فرایند ناپیوسته است. از پلی استیرن با مصرف معمولی (gpps1540) به عنوان زمینه پلیمری، نانوذرات سیلیکا به عنوان عامل هسته زا و گاز کربن دی اکسید به عنوان عامل پف زا استفاده شده است. برای پراکنش بهتر نانوذرات در زمینه پلیمر ترکیبی از روش های محلولی و مذاب استفاده شد. همچنین، در این پژوهش اثر اصلاح سطح نانوذرات سیلیکا روی ساختار اسفنج پلیمری بررسی شده است. ابتدا نانوذرات سیلیکا به وسیله وینیل تری اتواکسی سیلان اصلاح شد. سپس کشش سطحی ذرات سیلیکای اصلاح شده، اصلاح نشده و پلی استیرن به کمک آزمون زاویه تماس معین شد. در ادامه با ترکیبی از روش های محلولی و مذاب دو نوع نانوکامپوزیت با غلظت های مختلف پرکننده تهیه شد. همچنین، به منظور تهیه اسفنج از نمونه های نانوکامپوزیتی تهیه شده موجود، از دستگاه ویژه ای با قابلیت عملکرد در دما و فشار زیاد، افت آنی فشار و کنترل سرعت تثبیت استفاده شد.  اثر اصلاح سطح نانوذره سیلیکا روی اسفنج تهیه شده با تعیین چگالی سلول و اندازه سلول به وسیله تصاویر گرفته شده از میکروسکوپ الکترونی پویشی مشخص شد. نتایج نشان داد، اصلاح سطح نانوذرات منجر به افزایش چگالی سلول و کاهش اندازه سلول می شود و افزایش غلظت نانوذرات این اثربخشی را افزایش می دهد.