اثر نانو ذرات سيليكا بر روي استحكام چسبندگي پوشش‌ها بر پايه PVC

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه نانو ذرات سيليكا به دليل دارا بودن خواص مكانيكي، محيطي و ... قابل قبول، به‌طور گسترده در تركيبات پليمري و نانوكامپوزيت‌ها استفاده مي‌شوند. در اين پژوهش نانوسيليكا از 0 تا 1 درصد وزني به پلاستي‌سول افزوده شد و اثر آن بر نيروي چسبندگي، برخي خواص مكانيكي و دماي ذوب و انتقال شيشه‌اي مخلوط حاصل بررسي شد. جهت تعيين نيروي چسبندگي، آزمون برشي، براي تعيين خواص مكانيكي، آزمون كشش و براي تعيين دماي ذوب و انتقال شيشه‌اي آزمون DSC صورت گرفت. افزودن نانوسيليكا توانست نيروي چسبندگي را از kN/m2 323 تا kN/m2 1371 (بيش از 4 برابر) ارتقاء بخشد كه اين امر مي‌تواند به دليل قطبيت بالاي نانوذرات سيليكا باشد. روند افزايش نيروي چسبندگي با افزودن نانوسيليكا به صورت غيرخطي بوده كه دليل اين امر مي‌تواند تجمع و كلوخه شدن نانوذرات باشد. تصاوير ميكروسكوپي نيز نشان‌ داد كه اندازه نانوذرات از nm 303 در نمونه 25/0 درصد نانوذرات به nm 489 در نمونه 1 درصد افزايش يافت. خواص مكانيكي پوشش سطح شامل تنش و كرنش استحكام كشش و كرنش شكست نيز به ترتيب 5/6، 5/29 و 11 درصد افزايش يافت. دماي انتقال شيشه‌اي براي نمونه خام و حاوي 1درصد وزني نانوسيليكا به ترتيب برابر با ˚C5/47- و ˚C40- بوده است. همچنين دماي ذوب براي اين نمونه‌ها برابر با ˚C5/169 و ˚C5/176 بدست آمده است. اين افزايش دما مي¬تواند به دليل برهمكنش ميان نانوذرات و PVC باشد. جايگزيني مقداري از روغن DOP با روغن ESO تا % 50 در پلاستي‌سول بدون سيليكا توانست نيروي چسبندگي را از kPa 313 تا kPa 369 (تا حدود %20) بهبود بخشد كه اين امر به دليل قطبيت جزئي ESO بوده است. با جايگزيني % 50 از روغن DOP با روغن ESO در پلاستي‌سول حاوي نانوذرات سيليكا، نيروي چسبندگي را از kPa 1150 تا kPa 1213 افزايش يافت. افزايش نيروي چسبندگي به كمتر از %6 كاهش يافت و اين به دليل قطبيت بالاي تركيب حاوي سيليكا بوده است. افزايش ضخامت پوشش اعمالي به سطح از 06/0 و 93/0 ميليمتر بر روي نيروي چسبندگي نمونه اثرگذار نبود ولي موجب جدا شدن راحت‌تر پوشش شد. اين اتفاق به دليل افزايش نيروي پوستگي با افزايش ضخامت پوشش اعمالي است. واژه‌هاي كليدي: چسبندگي، PVC، نانوسيليكا، نانوكامپوزيت، پوشش

189063

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي - مهندسي پليمر

دكتر محمدرضا مقبلي - دكتر محمد فصيحي دستجردي