بررسی پراکنش نانوذرات سیلیکای اصلاح شده با سیلسسکویی اکسان گلیسیدل اتردار اولیگومری چندوجهی در رزین اپوکسی

فرضیه: 

پراکنش مناسب پرکننده های معدنی از جمله نانوذرات سیلیکا در رزین اپوکسی، موجب بهبود امیدوارکننده خواص مکانیکی و گرمایی نانوکامپوزیت می شود. بررسی پراکنش نانوذرات سیلیکای اصلاح شده با سیلسسکویی اکسان گلیسیدل اتردار اولیگومری چندوجهی (GPOSS) و مقایسه آن با نمونه مرجع، بیانگر کارایی عامل GPOSS در پراکنش نانوسیلیکا درون رزین اپوکسی است.

پراکنش نانوذرات در نانوکامپوزیت با بررسی رفتار تجمعی شامل تعیین پارامترهای ریولوژیکی و اندازه گیری گرانروی بررسی شد. ابتدا، به کمک فراصوت دهی، آمیزه پیش پراکنشی دارای %20 وزنی نانوذرات سیلیکا و GPOSS تهیه شد. سپس، آمیزه با افزودن مقدار متناسب رزین اپوکسی، رقیق و مقدار درصد نانوذرات سیلیکا در ترکیب نهایی، به مقدار 2، 5 و %10 وزنی تنظیم شد. همچنین، برای بررسی پراکنش نانوذرات سیلیکا در آمیزه پیش پراکنشی، از میکروسکوپی نیروی اتمی استفاده شد.

با توجه به نتایج آزمایش ریومتری، تمام نمونه ها دارای آمیزه پراکنشی، نسبت به نمونه های مشابه خود گرانروی کمتری نشان دادند. به نظر می رسد، GPOSS با کمینه کردن برهم کنش های بین سطحی میان نانوذرات سیلیکا و نیز برهم کنش های احتمالی میان زنجیرهای اپوکسی و نانوذرات سیلییکا، گرانروی ترکیب را کاهش می دهد. در مقایسه با نمونه تهیه شده بدون آمیزه پیش پراکنشی، گرانروی ترکیب دارای %10 وزنی نانوذرات سیلیکا کاهش مشهودی را از 246000cP به 39000cP نشان داد. تصویر توپوگرافی میکروسکوپی نیروی اتمی از سطح آمیزه پیش پراکنشی نیز نمایانگر %95 جمعیت آماری نانوذرات با ابعاد در محدوده  20nm-12 است. در واقع، استفاده از آمیزه پیش پراکنشی، ضمن بهبود پراکنش نانوذرات سیلیکا و در نتیجه بهبود خواص نهایی، موجب کاهش گرانروی نهایی محصول اپوکسی و در نتیجه بهبود فرایندپذیری و راحتی اعمال آن می شود