ساخت و تعیین مشخصات کامپوزیت انعطاف پذیر پلی آنیلین/ نانو لوله کربنی چند دیواره

لی آنیلین از جمله پلیمرهای رسانا است که به دلیل فرآیند سنتز راحت و راندمان بالا ی پلیمریزاسیون مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مشکلات پلی آنیلین خصوصیات مکانیکی پایین آن می باشد. از متداول ترین روش ها برای بهبود خواص مکانیکی پلی آنیلین، ساخت کامپوزیت های آن است. بدین منظور از پلیمرهایی که خواص مکانیکی مطلوبی دارند یا تلفیق مقادیر کمی از نانو لوله های کربنی برای بهبود خواص رسانایی و مکانیکی پلی آنیلین استفاده می شود. بهبود خواص کامپوزیت در اثر افزودن نانو لوله های کربنی وابسته به توزیع یکنواخت نانو لوله های کربنی در ماتریس پلیمری است. یکی از متداول ترین روش ها برای بهبود پراکندگی نانولوله ها فرآوری سطح آنها با گروه های عاملی است. در این پژوهش اثر شرایط عملیاتی مانند ولتاژ، غلظت اسید، غلظت مونومر و زمان ته نشینی بر خواص فیلم پلی آنیلین بررسی شد. به منظور بررسی خواص فیلم پلی آنیلین از آنالیز میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. همچنین از نانولوله های خام و فرآوری شده با گروه های کربوکسیل و آمین به منظور بررسی خواص کامپوزیت اپوکسی- پلی آنیلین-نانولوله استفاده شد و نمونه های ساخته شده تحت آزمون رسانایی الکتریکی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که تغییر شرایط عملیاتی در طی فرآیند پلیمریزاسیون آنیلین، سرعت پلیمریزاسیون و مورفولوژی فیلم بدست آمده را تحت تاثیر قرار می دهد. از این رو رسانایی الکتریکی پلی آنیلین ته نشین شده، تابعی از شرایط عملیاتی است. رسانایی الکتریکی و گرمایش کامپوزیت اپوکسی-پلی آنیلین-نانولوله فرآوری شده در مقایسه با کامپوزیت حاوی نانولوله خام بیشتر است. افزایش رسانایی الکتریکی ممکن است ناشی از تشکیل پیوندهای نسبتا قوی بین گروه های عاملی و زنجیره های پلی آنیلین باشد. از طرفی رسانایی الکتریکی نمونه های ساخته شده با نانو لوله آمین دار در مقایسه با نمونه های حاوی نانو لوله کربوکسیل دار بیشتراست. این نتیجه نیز ممکن است به علت پیوند قوی تر بین گروه های آمین روی سطح نانو لوله ها و زنجیره های پلی آنیلین بوده و بدین ترتیب قابلیت انتقال بار افزایش می یابد. همچنین با افزایش مقدار گروه عاملی آمین رسانایی الکتریکی نمونه ها افزایش می یابد. این نتیجه احتمالا به علت برهمکنش بیشتر و افزایش تعداد پل های ارتباطی نانو لوله و زنجیره های پلی آنیلین می باشد. از این رو تعداد مسیرهای انتقال الکترون بیشتر می شود.