خواص نانوکامپوزیت‌های پلی‌اولفین‌ الاستومر تقویت‌شده با نانوذرات سیلیکون ‌کاربید و نانوذرات خاک‌رس

نانوکامپوزیت‌های پلیمری به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی بهتر (مدول، استحکام و رفتار سدگری) کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. مزیت نانوکامپوزیت‌ها در مقایسه با کامپوزیت‌های دارای ذرات با اندازه میکرو، چگالی کمتر و فرایندپذیری آسان‌تر است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت پلی‌اولفین الاستومر-نانوذرات سیلیکون کاربید و پلی‌اولفین الاستومر-نانوذرات خاک‌رس با درصدهای مختلف از نانوذرات به روش اختلاط مذاب تهیه شد. سپس، اثر نوع نانوذرات بر خواص مکانیکی، رئولوژی و گرمایی پلی‌اولفین الاستومر بررسی و مقایسه شد. از سازگارکننده‌ سیلانی وینیل‌تری‌اتوکسی‌ سیلان برای اصلاح فصل مشترک نانوذرات و پلی‌اولفین الاستومر استفاده شد. اختلاط درون مخلوط‌کن داخلی با ضریب پرشدگی 0.75، در دمای 120 درجه سلسیوس و سرعت 60rpm انجام شد. روی نانوکامپوزیت‌های تهیه شده آزمون‌های فیزیکی، مکانیکی و رئولوژی انجام شد. با وجود بیشتربودن نسبت منظر نانوذرات خاک‌رس (هندسه صفحه‌ای‌شکل) نسبت به  نانوذرات سیلیکون کاربید (هندسه کروی‌شکل)، نمونه‌های دارای نانوسیلیکون کاربید به دلیل برهم‌کنش‌های قوی‌تر میان نانوذرات و ماتریس پلی‌اولفین الاستومر دارای استحکام کششی و کرنش در شکست بیشتری بودند، اما مقدار مدول جدا از نوع نانوذرات در ترکیب درصدهای مشابه یکسان بود. پلی‌اولفین الاستومر دارای نانوذرات خاک‌رس خواص رئولوژی بهتری را نشان داد. اما، این تغییرات در مقایسه با سایر پژوهش‌های انجام شده با نانوخاک‌رس کمتر بود. بررسی شکل‌شناسی نمونه‌ها با آزمون SEM نشان داد، پراکنش نانوذرات درون ماتریس پلیمری جدا از نوع آن تقریباً یکسان بود. بررسی خواص گرمایی نانوکامپوزیت‌ها نشانگر کاهش دمای ذوب و مقدار بلورینگی با افزایش مقدار نانوذرات بود که مقدار این تغییرات در نانوکامپوزیت‌های دارای سیلیکون کاربید بیشتر بود. در نهایت، بررسی نتایج آزمون گرماوزن‌سنجی نانوکامپوزیت‌ها نشان داد، نانوکامپوزیت‌های دارای نانوذرات خاک‌رس پایداری گرمایی بیشتری دارند.