بررسی توزیع ذرات نانو رس در بین فازهای آلیاژ پلی کربنات /پلی بوتیلن ترفتالات

آلیاژ پلی کربنات/ پلی بوتیلن ترفتالات نمونه ای از آلیاژهای دوتایی با محدوده وسیعی از کاربردها می باشد اما سختی پایین، استفاده از آن در بعضی کاربردها را محدود ساخته است که میتوان با افزودن ذرات نانو رس آنرا بهبود داد. در این تحقیق نانوکامپوزیت بر پایه pc/pbt و سه نوع نانورس cloisite 15a ، cloisite 20aو cloisite 30b توسط روش اختلاط مذاب تهیه شدند. هدف از این مطالعه بررسی رفتار مورفولوژیکی و رئولوژیکی نانو کامپوزیت تعیین مکان نانو رس در بین فازهای پلیمری است. به منظور دست یابی به این اهداف، ابتدا آزمون های پراش اشعه ی ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت و نانو رس انجام شد. نتایج آزمون پراش اشعه ی ایکس نشان داد که cloisite 30b در شرایط فرایندی دچار تخریب حرارتی شده است در حالیکه دو نانو رس دیگر مورفولوژی میان افزوده از خود نشان داده اند. نانوکامپوزیت در ترکیب درصد 50/50 از pc/pbt در حضور cloisite 30b مورفولوژی بهم پیوسته از خود نشان داد و نتایج آزمون sem ریزتر شدن مورفولوژی نانوکامپوزیت در حضور نانو رس را نشان داد. از طرفی نانوکامپوزیت در حضور نانو رسهای cloisite 20a و cloisite 15a مورفولوژی یکپارچه از خود نشان داد. در گام دوم، آزمون پارامتر ترشوندگی جهت پیش بینی مکان نانو رس و آزمونهای حرارتی دینامیکی مکانیکی (dmta) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) جهت تعیین مکان نانو رس در بین فازهای پلیمری انجام شدند. آزمون پارامتر ترشوندگی پیش بینی کرد که هر سه نوع نانورس در فاز pbt قرار خواهند گرفت. حضور cloisite 30b موجب کاهش دمای انتقال شیشه ای فاز پلی کربنات در نانوکامپوزیت 50/50 از pc/pbt شد در حالیکه دمای انتقال شیشه ای فاز پلی بوتیلن ترفتالات تقریبا ثابت ماند.این رفتار نشانگر حضور این نانو رس در فاز پلی کربنات و کاهش آن نشانه تخریب حرارتی این نانورس و آزاد شدن کوچک مولکولها می باشد. دمای انتقال شیشه ای فاز pbt در حضور cloisite 20a و cloisite 15aافزایش یافت درحالیکه دمای انتقال شیشه ای فاز pc ثابت ماند که نشان دهنده حضور این نانو رسها در فاز pbt است. آزمون tem نشان از حضور cloisite 30b در فاز pc و cloisite 10a و cloisite 20a در فاز pbt داشت. در انتها آزمون رئولوژی جهت تائید مورفولوژی وکسب اطلاعات ازمشخصات ویسکوالاستیک مذاب پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با افزایش درصد cloisite 20a مدول ذخیره و ویسکوزیته برشی مختلط نانوکامپوزیت افزایش می یابد در حالیکه حضور cloisite 30b موجب کاهش مدول ذخیره و ویسکوزیته برشی مختلط نانوکامپوزیت حتی نسبت به آلیاژ پرنشده می شود. cloisite 15a که بیشترین میزان پراکنش را نشان داده بود ، بیشترین مدول ذخیره و ویسکوزیته برشی را نسبت به دو نانو رس دیگر نشان داد. حضور نانورس در نانوکامپوزیت موجب افزایش زمان آسایش گردید به طوریکه در زمان اعمال شده برای آزمون تنها قسمتی از پیک مشاهده گردید.