ساخت نانوکامپوزیت پلی وینیل استات- نانوذرات سیلیکای کلوئیدی به روش پلیمرشدن امولسیونی و مطالعه خواص مکانیکی، گرمایی و رئولوژی

در این پژوهش، اثر نانوذرات سیلیکای کلوئیدی بر خواص مکانیکی، گرمایی و رئولوژی پلی وینیل استات تولیدی به وسیله پلیمرشدن امولسیونی درجا ارزیابی شد. بدین منظور، لاتکس پلی وینیل استات دارای %1.5 نانوذرات سیلیکای کلوئیدی ساخته و نتایج با نمونه بدون نانوذرات مقایسه شد. برای بررسی اثر نانوذرات بر استحکام برشی پلی وینیل استات خالص و اصلاح شده از آزمون کشش استفاده شد. اثر نانوذرات بر دمای انتقال شیشه ای، پایداری گرمایی و مقدار زغال گذاری پلی وینیل استات خالص و نانوکامپوزیت آن به ترتیب با استفاده از آزمون های گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و گرما وزن سنجی (TGA) بررسی شد. رفتار رئولوژی پلی وینیل استات خالص و کامپوزیت آن با استفاده از طیف سنج مکانیکی رئومتری (RMS) مطالعه شد. در نهایت، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی (FE-SEM) مجهز به تجزیه عنصری (EDX) ریزساختارها و تجزیه عنصری نانوکامپوزیت ساخته شده، مطالعه شد. نتایج نشان داد، افزودن %1.5 نانوذرات سیلیکا به پلی وینیل استات سبب بهبود استحکام برشی تا %11می شود. همچنین، دمای انتقال شیشه ای به دلیل افزایش حجم آزاد میان زنجیرها با افزودن نانوذرات، حدود °1 افزایش یافت. نتایج آزمون TGA نشان داد، مقدار زغال گذاری نانوکامپوزیت در مقایسه با پلیمر خالص در دمای 800 درجه 3.8% یشتر شده است که حاکی از بهبود پایداری گرمایی پلی وینیل استات با وجود نانوذرات سیلیکای کلوئیدی است. نتایج آزمون RMS نشان دهنده رفتار رقیق شونده برشی در لاتکس های تولیدی بودند. همچنین، تصاویر حاصل از آزمونFE-SEM-EDX ، توزیع یکنواخت نانوذرات را در سطح ماتریس پلی وینیل استات نشان دادند.