عامل دارکردن نانوصفحه های گرافن و خواص حافظه شکلی نانوکامپوزیت های برپایه الاستومر گرمانرم پلی یورتان-پلی وینیل کلرید- نانوصفحه های گرافن (TPU/PVC/GNP)

در این پژوهش، پلیمرهای حافظه شکلی برپایه الاستومر گرمانرم پلی یورتان-پلی وینیل کلرید-نانوصفحه های گرافن (TPU/PVC/GNP) به روش محلولی با استفاده از حلال تتراهیدروفوران تهیه شدند. نسبت وزنی آمیخته در تمام نمونه ها برابر 40/60 بوده و نمونه های نانوکامپوزیت دارای 0.5، 1 و %2 وزنی از نانوذرات خالص و عامل دار بودند. برای جلوگیری از کلوخه شدن نانوذرات و پراکنش بهتر آن ها در ماتریس، عامل دارکردن این ذرات با پلی کاپرولاکتام از راه اکسایش با اسید مدنظر قرار گرفت. ابتدا، سطح نانوذرات با نیتریک اسید - سولفوریک اسید عمل آوری شده و سپس با تیونیل کلرید واکنش داده شد. در نهایت، پلی کاپرولاکتام روی آن قرار گرفت. انجام این واکنش با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، گرماوزن سنجی (TGA) و طیف سنجی فرابنفش (UV) تایید شد. وجود پیک های جدید 1165 و cm-1 1720 در طیف FTIR و کاهش 10 و %30 در بازه دمایی 500-250 درجه سلسیوس برای نانوذرات اصلاح شده در مقایسه با نمونه خالص، واکنش های اصلاح را تایید کرد. بررسی شکل شناسی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی پویشی نشان داد، پراکنش خوبی از نمونه های دارای نانوذرات عامل دار شده به دست آمده است. القای حافظه شکلی و اندازه گیری خواص مربوط به آن (تثبیت شکلی و بازگشت پذیری) با آزمون تجزیه گرمایی-مکانیکی انجام شد. نتایج نشان داد، بر اثر وجود نانوصفحه های گرافن عامل دار شده مقدار ثبات شکلی از % 76.8 به %81/5 و بازیابی شکلی از 83% به %86.7 افزایش یافت که دلیل اصلی آن پراکنش بهتر این ذرات بر اثر اصلاح بوده است.