بررسی فوم پذیری و خواص فیزیکی و مکانیکی فومهای نانوچندسازه ای بر پایه ی آمیخته ی ldpe/eva

در این تحقیق فوم های نانو چندسازه ای بر پایه ی آمیخته ی پلی اتیلن کم چگال (ldpe) و پلی اتیلن وینیل استات (eva) تهیه شد. آمیخته ها با نسبت ldpe/eva برابر 100/0، 75/25، 25/75 و 0/100 با مقادیر مختلف نانو رس برابر 0، 1، 3 و phr 5 و همچنین عامل جفت کننده (ldpe-g-ma)، عامل فوم زا (adc)، فعال کننده (zno) و عامل شبکه ای کننده (dcp) درون مخلوط کن داخلی با هم اختلاط یافتند. سپس نانو چندسازه های به دست آمده در پرس به روش (پیمانه ای) تک مرحله ای تبدیل به فوم شدند. هدف از این مطالعه بررسی فوم پذیری، خواص مکانیکی، فیزیکی و رئولوژیکی فوم های نانو چندسازه ای بود. به منظور دست یابی به این اهداف، ابتدا آزمون های پراش اشعه ی ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی ریخت شناسی آمیخته، ریخت شناسی نانو چندسازه و ریخت شناسی فوم نانو چندسازه انجام شد. نتایج آزمون xrd نشان داد که پراکنش ذرات درون ماتریس متاثر از نسبت آمیخته ها، مقدار نانو رس و حضور عامل جفت کننده است. در برخی نمونه ها پیک نانو رس در طیف xrd دیده نشد که نشانه ای از رسیدن به پراکنش لایه لایه ی ذرات درون ماتریس بود. برای تایید این نتیجه، آزمون tem بر روی یکی از نمونه ها انجام شد که نتیجه ی این آزمون دست یابی به ریخت شناسی لایه لایه در کنار میان افزایی بود. نتایج آزمون sem نشان داد که اندازه و چگالی سلول، به عنوان مهمترین عوامل ریخت شناسی فوم، وابسته به نسبت آمیخته ها، مقدار نانو رس و حضور عامل جفت کننده است. همچنین راندمان هسته گذاری نیز از این موارد تاثیر می پذیرد. در گام دوم، آزمون های چگالی و درصد ژل انجام شد. نتایج آزمون چگالی بیانگر آن بود که چگالی فوم با افزایش نسبت eva در نسبت آمیخته ها کاهش می یابد. درصد ژل نیز به عنوان یکی از عوامل تاثیرگذار بر روی خواص فوم نهایی، در تمام نمونه ها اندازه گیری شد که داده ها نشان دهنده ی اثر گذاری مقدار نانو رس و نسبت آمیخته ها بر روی این خاصیت هستند. در ادامه ی تحقیق، خواص مکانیکی شامل خواص کششی و خزش-بازیابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهمترین عامل ثاثیرگذار بر مدول کششی و استحکام فوم های نانو چندسازه ای، نسبت آمیخته ها است. از طرفی رفتار خزش و میزان بازیابی فوم از بار فشاری به شدت از درصد ژل و مقدار نانو رس تاثیر می پذیرد. در انتها رئولوژی نانو چندسازه ها به عنوان مهم ترین آزمون برای تعیین قابلیت فوم شدن بر روی نمونه ها انجام شد. آزمون های رئولوژیکی شامل جاروی بسامد و خزش-بازیابی در حالت مذاب بودند. نتایج آزمون جاروی بسامد بر روی نمونه ها نشان داد که مدول ذخیره ای، گرانروی مختلط و گرانروی برشی صفر با افزودن مقدار نانو رس افزایش می یابند. همچنین بسامد تقاطع نمودارهای مدول ذخیره ای و مدول اتلاف مشخص کرد که حضور نانو ذرات رس نانو چندسازه را الاستیک تر می کند و بر روی چگالی و اندازه ی سلول ها اثر می گذارد. به علاوه نمودارهای cole-cole رسم شده به کمک داده های رئولوژیکی، بیانگر سازگارتر بودن آمیخته ی ldpe/eva در مقایسه با آمخیته eva/ldep بود. داده ی به دست آمده از آزمون خزش-بازیابی در حالت مذاب، درصد الاستیسیته است که با ریخت شناسی فوم ارتباط دارد. نتایج یبانگر این مطلب بود که نمونه هایی با بیشترین درصد الاستیسیته، بیشترین چگالی سلولی و کمترین اندازه ی سلول را دارا هستند.