تهیه و خواص فیزیکی و نوری نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات- نانورس

چکیده با توجه به پیشرفت های اخیر در زمینه توسعه پلیمرهای نانو ساختار پلیمری با آرایش متناوب و کاربرد آن در انتقال و ذخیره اطلاعات، به بررسی این ساختارها پرداخته ایم. در این کار خواص مکانیکی و نوری نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات/ نانو رس مورد بررسی قرار گرفت. چهار نوع نانو خاک رس مونتموریلونیت از قبیل cloisite 30b (c30b), cloisite 20a (c20a), cloisite 15a (c15a), cloisite na (cna mmt ) استفاده شد. هدف از این کار تغییر در ضریب شکست پلی متیل متاکریلات از طریق افزایش درصدهای متفاوت از نانورس به ماتریس پلیمری است. نمونه هایی از هر نوع خاک رس با ترکیب درصد %1 ، %3 ، %5 و %7 وزنی، با استفاده از فرآیند اختلاط مذاب توسط مخلوط کن داخلی تهیه شد. . با توجه به نتایج به دست آمده از تفرق اشعه ایکس با زاویه کوچک (xrd) و عکس های میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، وجود برهم کنش های قوی بین نانو خاک رس و ماتریس پلیمری منجر به ایجاد ساختارهای لایه ای شده و ورقه ای شده لایه های سیلیکاتی در ماتریس پلی متیل متاکریلات (pmma) می شود. برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات فاز پراکنده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. برای بررسی پایداری حرارتی، دمای تخریب و دمای انتقال شیشه ای به ترتیب از آزمون tga و dsc استفاده شد. نتایج نشان داد برای سه نانوکامپوزیت تهیه شده از c30b, c15a و c20a با افزایش ترکیب درصد نانورس پایداری حرارتی بهبود نشان داد و دمای تخریب افزایش می یابد که برای نانوکامپوزیت تهیه شده از c30b این نتایج کمی بهتر است. بالاترین دمای تخریب حرارتی نانوکامپوزیت ها نیز با افزایش ترکیب درصد نانورس برای هر چهار نوع نانورس افزایش نشان داد. آزمون dsc و dmta برای اندازه گیری تغییرات دمای انتقال شیشه ای نانوکامپوزیت ها با افزایش ترکیب درصد نانورس انجام شد. نتایج گواه بر افزایش دمای انتقال شیشه ای نانوکامپوزیت های تهیه شده از سه نانورس c30b, c15a و c20a با افزایش در ترکیب درصد نانورس است. در آزمون dmta با افزایش ترکیب درصد نانورس یک پیک tan ? به دمای بالاتر تغییر مکان می دهد و با الگوهای dsc قابل انطباق است. افزایش در دمای انتقال شیشه ای برای نانوکامپوزیت های تهیه شده از c30b بیشتر ظاهر شد. همچنین نتایج آزمون رئولوژی نشان از افزایش در گرانرویته ظاهری (??) ، مدول ذخیره (g?) و مدول اتلاف (g ?) در فرکانس پایین برای نانوکامپوزیت های تهیه شده دارد. نتایج آزمون dmta همچنین افزایش در مدول ذخیره نانوکامپوزیت ها را نشان می دهد. با افزایش مقدار نانورس شدت پیک tan ? نیز کاهش یافته که تعیین کننده رفتار گرانرو کمتر و رفتار الاستیک بیشتر است. در نهایت خواص نوری نانوکامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفتند. بلورهای فوتونیکی از لایه نشانی متناوب لایه ها با ضریب شکست متفاوت تهیه شد. نکته بسیار مهم در تهیه ی این بلورهای فوتونیکی، درهم فرورفتگی و بر همکنش مناسب بین لایه هاست. مهمترین هدفی که در این پروژه دنبال می شود بیشترین برهم کنش و در هم فرو رفتگی لایه ها از طریق بیشترین سازگاری بین لایه هاست که این محقق نمی شود جز هنگامی که لایه ها از یک جنس باشد.