رفتار رئولوژیکی نانو کامپوزیت های اپوکسی- خاک رس

نانوکامپوزیت های پلیمری دسته جدیدی از مواد هستند که با افزودن ذراتی در مقیاس نانو به پلیمر تهیه می شوند. این مواد خواص کاملاً متفاوت و بهبود یافته ای نسبت به پلیمرهای خالص از خود نشان می دهند. در این پژوهش سعی شد تا به کمک تکنیک های رئولوژیکی، میزان پخش نانو ذرات خاک رس در بستر پلیمری (اپوکسی) بررسی شود. لذا در دمای نسبتاً بالا، عملیات اختلاط با استفاده از همزن معمولی، دستگاه فراصوت و هموژنایزر انجام شد. کلیه مراحل اختلاط در دوره زمانی ثابت و بدون حضور حلال صورت گرفت. در ادامه آزمایش برش نوسانی در محدوده خطی به کمک رئومتر با کرنش ثابت از فرکانس 1/0 تا 600 هرتز انجام شد. سپس با بهره گیری از برنامه کامپیوتری، طیف پیوسته زمان آسایش و گرانروی در نرخ های برشی نزدیک به صفر را نیز محاسبه گردید. با توجه به اینکه رفتار شبه پلاستیک نانوکامپوزیت ها منشأ ملکولی دارد، در بخش دیگری از این پایان نامه به مطالعه دینامیک زنجیر پرداخته شد. این شبیه سازی ملکولی با محاسبه بلندترین زمان آسایش مدل rouse انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از دستگاه فراصوت با حداکثر توان، منجر به بالاترین میزان پخش و بلندترین زمان آسایش می شود. همچنین برای رسیدن به میزان پخش بهتر می بایست که دستگاه فراصوت همیشه آخرین مرحله در فرآیند اختلاط باشد. در غیر این صورت، استفاده از هموژنایزر در آخرین مرحله و بعد از دستگاه فراصوت، موجب نزدیک شدن لایه ها و تجمع آنها می گردد. نتایج حاصل از xrd با رفتار رئولوژی تطابق دارد. در بخش دیگری از این تحقیق، دمای گذار شیشه ای برای نمونه ها محاسبه گردید. نتایج آزمون dsc نشان می دهد که مکانیزم های مختلف اختلاط، اثری روی این پارامتر ندارند.