بررسي پراكنش، برهم كنش و ايجاد ابرساختار در نانوكامپوزيت هاي PTMEG/MWCNT

تاكنون پژوهش هاي گسترده اي درباره نانوكامپوزيت هاي پليمري حاوي نانولوله هاي كربني انجام شده است كه از اين ميان تعداد كمي از آنها به سامانه هاي بر پايه رزين هاي گرماسخت اختصاص يافته اند. در حالي كه امروزه اين رزين ها كاربردها ي گسترده اي را در صنايع مختلف شيميايي دارند. توليد ساختار نانو در كامپوزيت هاي پليمر-نانولوله كربني سبب بهبود خواص فيزيكي و مكانيکي آنها مي شود. خواص مكانيکي اصولا بايد با برهم كنش ميان پليمر و پركننده بررسي شود و ساير خواص از قبيل خواص رئولوژيکي و الكتريکي نيز با چگونگي پراكنش ذرات در ماتريس پليمري در ارتباط هستند. با توجه به كاربرد گسترده پلي يورتان ها در صنايع مختلف و نياز به بهبود برخي از خواص آنها از جمله خواص مكانيکي و الكتريکي، در اين پژوهش، براي بهبود خواص نانولوله هاي كربني چندديواره (MWCNT) به پلي ال پلي تترامتيلن اتر گليكول (PTMEG) به عنوان ماده اوليه پلي يورتان افزوده شده است. بدين منظور، پس از اصلاح سطح نانولوله ها با سولفوريك اسيد-نيتريک اسيد و نشاندن گروه هاي عاملي كربوكسيليک روي سطح آنها سامانه هاي محلولي پلي تترامتيلن اتر گليكول MWCNT-با تركيب درصدهاي مختلفي از نانوذرات تهيه شد. اندازه گيري هاي رئولوژيكي درجه پراكنش MWCNT را به دست داد. همچنين، تشكيل ابرساختار نانوذرات به كمك دو آستانه زهش F*) و (F** در سرعت هاي تغيير شكل كم بررسي كمي شد. برهم كنش ميان پليمر و MWCNT با بررسي طيف هاي زمان آسايش زنجيرهاي پليمري روي اين سامانه ها بررسي و بهبود زيادي در **F ( (0.5 wt%نشان داد. زهش بحراني براي PTMEG/MWCNT در حدود 0.5-0.25 درصد وزني برآورد شد. بهبود چشمگير مشخصه هاي رئولوژيکي به دليل كلوخه شدن ذرات در F* و پيوستگي خوشه ها در F** مشاهده شد. سطح نمونه ها نيز با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني FE-SEM مطالعه شد و در تركيب درصد 0.75 وزني تجمعي از خوشه ها و تشکيل شبكه اي از نانولوله ها در بستر پليمر مشاهده شد.