تهیّه و بررسی خواص نانوکامپوزیت ها بر پایه ترموپلاستیک الاستومرtpu/pvc/cntبا حافظه شکلی

در این تحقیق نانوکامپوزیت بر پایه پلی یورتان الاستومر/پلی وینیل کلراید/نانولوله های کربنی خالص واصلاح شده از روش محلولی تهیه شدند.در ابتدا برای افزایش پخش پذیری نانولوله های کربنی در ماتریس آلیاژ بسپاری اصلاح شیمیایی ذرّات نانو مدنظر قرار گرفت.اصلاح شامل سه مرحله اکسایش، کلردار کردن(آسیلاسیون) و پیوندزنی با پلی کاپرولاکتون بود.برای ردیابی اصلاحات یاد شده آزمون های گرماوزن سنجی،طیف سنجی زیر قرمز، آنالیز عنصری و میکروسکوپ الکترونی انجام شد. نتایج آزمایشات نشان داد که این واکنش ها با موفقیّت به انجام رسید. نمونه های نانوکامپوزیتی حاوی 5/0 و 1 درصد وزنی از نانولوله های کربنی خالص و اصلاح شده از روش محلولی تهیه گردید و خواص عمومی و حافظه شکلی آن بررسی گردید.نتایج آزمون دینامیکی میکانیکی نشان داد که دمای tanδ حداکثر با تغییر درصد آلیاژ و مقدار درصد نانو تغییر کرد.با افزایش پلی وینیل کلراید tanδ حداکثر به دماهای بالاتر انتقال یافت. با افزودن نانو ذرّات در یک درصد ثابت از آلیاژ tanδ حداکثر به دماهای بالاتر انتقال یافت. نتایج نشان داد که با اصلاح نانو ذرّات tanδ حداکثر به دماهای بالاتری نسبت به نمونه های حاوی نانوذرّات خالص انتقال یافت. دلیل این امر می تواند برهمکنش بهتر این ذرّات با ماتریس پلیمری باشد. نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که ریخت شناسی غالب نمونه ها از نوع قطره – ماتریس بوده و اندازه ذرّات فاز متفرق از نسبت آلیاژ، درصد نانو ذرّات و اصلا ح نانوذرّات مؤثر بود.با افزایش پلی وینیل کلراید اندازه فاز متفرق به علّت بالا رفتن احتمال انعقاد قطرات افزایش یافت. با افزودن نانوذرّات اندازه فاز متفرق کاهش یافت. اصلاح ذرات نانو نیز منجر به کاهش اندازه فاز متفرق شد.متوسط اندازه فاز متفرق در نمونه حاوی نانولوله های کربنی پیوند خورده با پلی کاپرولاکتون برابر (mμ)151355/1 بود. نتایج آزمایشات حافظه شکلی نشان داد که نسبت آلیاژ، مقدار نانو ذرّات و اصلاح نانوذرّات بر روی ثبات شکلی و برگشت پذیری مؤثر بود. با افزایش پلی وینیل کلراید ثبات شکلی کاهش و برگشت پذیری افزایش پیدا کرد. که این مطلب به ماهیت ساختاری پلی وینیل کلراید به علّت عدم حضور نواحی سخت و بلوری در ساختار آن طبیعی به نظر می رسد. با افزودن نانوذرات یک روند افزایشی در ثبات شکلی و کاهشی در برگشت پذیری مشاهده گردید که می توان آن را دلیل کاهش تحرک زنجیرهای پلیمری به علت برهمکنش با نانولوله های کربنی توصیف کرد. به گونه ای که در اثر حضور نانولوله های کربنی خام و ایفای نقش پرکننده در ماتریس پلیمری تحرک زنجیرها کاهش می یابد.اصلاح نانوذرات نیز همین روند تغییرات را در خواص یاد شده نشان داد که این مطلب ناشی از پخش مناسب تر نانولوله ها و افزایش ممانعت فضایی در مقابل حرکت زنجیرها در هنگام حذف تنش می باشد، که نشان از تأثیر بسیار مثبت اصلاح نانو لوله های کربنی بر رفتار حافظه شکلی دارد.