تهیه و بررسی فوم پذیری و خواص فیزیکی - مکانیکی فوم های نانوکامپوزیتی پلی اتیلن شبکه ای شده سیلانی در حضور نانورس

دراین تحقیق فوم نانوکامپوزیتی پلی اتیلن کم چگال (ldpe) شبکه ای شده توسط روش سیلانی تهیه شد. نانوذرات توسط دو عامل سیلانی وینیل تری اتوکسی سیلان (vtes) و آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (aps) اصلاح شدند. طراحی آزمایشات بر پایه ی روش تاگوچی انجام پذیرفت و تأثیر مقدار سیلان، مقدار خاک رس، نوع خاک رس و مقدار عامل فوم زا (adc) مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیز واریانس anova برای تحلیل پاسخ ها و بررسی تاثیر عوامل و سطوح مختلف بر خواص فوم ها استفاده شد. برای این منظور سه سطح متفاوت از مقدار سیلان (phr2، 4 و 6)، مقدار خاک رس(phr0، 2 و 4)، نوع خاک رس (na-mmt, vtes-mmt ,na-mmt) و مقدار عامل فوم زا (phr 4، 6 و8) انتخاب گردید. آمیزه ها بر اساس جدول آرایه ی متعامد l9 با مقادیر ثابت phr 25/0 شروع کننده پراکسیدی (dcp) و phr 1 استئارات کلسیم درون مخلوط کن داخلی با هم مخلوط شدند. سپس نانو کامپوزیت های به دست آمده توسط قالب گیری فشاری به روش (پیمانه ای) تک مرحله ای تبدیل به فوم شدند. در انتها پخت رطوبتی فوم های تهیه شده در آب داغ صورت پذیرفت. به منظور تصدیق واکنش اصلاح خاک رس توسط دو عامل سیلانی، تهیه پلی اتیلن گرافت شده و شبکه ای شده، بررسی فوم-پذیری، خواص مکانیکی، فیزیکی و رئولوژیکی فوم های نانوکامپوزیتی آزمایش های مختلف انجام شد. ابتدا خواص خاک رس های خالص و اصلاح شده توسط آزمون های طیف سنجی مادون قرمز (ftir) و پراش اشعه ی ایکس (xrd)و آنالیز وزن سنجی گرمایی (tga) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون ftir حضور ترکیبات آلی را تصدیق کردند. آزمون xrd نشان داد که فاصله ی بین صفحات خاک رس بعد از اصلاح بیشتر می شود. آزمون tga نشان داد که عوامل سیلانی به صورت ایجاد بر هم کنش های فیزیکی و نیز شیمیایی به سطوح خاک رس متصل شده اند.آزمون های ftir و بررسی نمودار گشتاور مخلوط کن داخلی انجام واکنش پیوندزنی سیلان بر روی پلی اتیلن را نشان دادند. همچنین، آزمون درصد ژل نشان داد که در اثر پخت در آب داغ، شبکه ای شدن به صورت موثر انجام می شود. آزمون های xrd، و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی مورفولوژی نانو کامپوزیت و ریخت شناسی فوم نانو کامپوزیت انجام شد. نتایج آزمون xrd نانو کامپوزیت ها نشان داد که افزایش دمای اختلاط از?c 110 به ?c 180 و انجام واکنش پیوندزنی منجر به پخش بهتر نانورس در ماتریس شد. از سویی دیگر بعد از فوم شدن به دلیل تجزیه ی حرارتی عوامل فعال سطحی کاهش فاصله ی بین صفحات مشاهده شد. نتایج آزمون sem نشان داد که اندازه و چگالی سلول، به عنوان مهمترین عوامل تعیین کننده ی مورفولوژی فوم، وابسته به مقدار سیلان، مقدار نانو رس و نوع خاک رس است. در ادامه ی تحقیق، خواص مکانیکی شامل خواص فشاری، مانایی و خزش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهمترین عامل ثاثیرگذار بر منحنی تنش-کرنش فشاری و مدول فشاری ، میزان سیلان است. از طرفی رفتار خزش و مانایی فشاری به شدت از درصد ژل و اندازه ی سلولی تاثیر می پذیرد. در انتها رئولوژی نانو کامپوزیت ها به عنوان مهم ترین آزمون برای تعیین قابلیت فوم شدن بر روی نمونه ها انجام شد. آزمون های رئولوژیکی شامل جاروی بسامد بود. نتایج آزمون جاروی بسامد بر روی نمونه ها نشان داد که مدول ذخیره ای، ویسکوزیته مرکب با افزودن مقدار سیلان و افزودن خاک رس افزایش می یابند.