مطالعه تجربی نانوکامپوزیتهای پلی وینیل استات / الماس

نانوکامپوزیت ها گروه جدیدی از مواد هستند که حداقل یک جزء از اجزای اصلی تشکیل دهنده آنها دست کم در یک بعد، در گستره یک تا صد نانو متر داشته باشد. به طور معمول، نانوکامپوزیت ها ویژگی هایی متفاوت و برتر از نظر خواص مکانیکی و فیزیکی نسبت به کامپوزیت های متعارف دارند در این پژوهش، پلی‌وینیل‌استات به روش پلیمریزاسیون امولسیونی به منظور ماتریس پلیمری تهیه شد. سپس نانو ذرات الماس با عامل سیلانی اصلاح گردید. در نهایت نانو کامپوزیت پلی وینیل استات الماس با 0.5، 1، 1.5 و 2 درصد از نانو ذره الماس اصلاح شده تهیه و مورد آنالیز قرار گرفت. جهت تعیین مشخصات و بررسی ساختار نانو کامپوزیت تشکیل شده از آنالیزهای ftir، tga، rms، fesem، اندازه گیری میزان نفوذ اکسیژن در فیلم های تولیدی و اندازه گیری زاویه تماس استفاده شده است. آنالیز ftir مشخص کرد که اصلاح نانو ذرات الماس با عامل سیلانی به خوبی صورت گرفته است. تصاویرfesem نشان می دهد که نانوکامپوزیت همگن ایجاد شده است. با افزایش درصد نانو ذره الماس اصلاح شده در نانو کامپوزیت میزان نفوذپذیری اکسیژن در فیلم نانو کامپوزیت پلی وینیل استات الماس کاهش می یابد. در صورتیکه این نانو کامپوزیت به عنوان پوشش نگهدارنده میوه ها استفاده شود، این خاصیت ارزشمندی است. اندازه گیری زاویه تماس نانو کامپوزیت پلی وینیل استات الماس نشان داد که با افزایش میزان نانو ذرات الماس اصلاح شده از 0.5 به 2 درصد وزنی، خاصیت آب گریزی فیلم نانو کامپوزیت افزایش می یابد. بنابراین با افزایش میزان مشخص از نانوذرات به ماتریس پلیمری، خواص پلیمر از جمله مقاومت گرمایی و استحکام کششی افزایش یافته که این باعث بالا رفتن کارآیی پلیمر می‌شود.

Experimental Study of Polyvinyl Acetate / Diamond Nanocomposites

AbstractResearch subject: Nanocomposites are a new class of materials that have at least one of their major constituents, at least in one dimension, in the range of one to one hundred nanometers. Typically, nanocomposites have different and superior properties in terms of mechanical and physical properties than conventional composites.Research approach: In this study, polyvinyl acetate was prepared by emulsion polymerization for polymer matrix. Then the diamond nanoparticles were modified with silane agent. Finally, polyvinyl acetate / diamond nanocomposite was prepared and analyzed with 0.5, 1, 1.5 and 2 wt% of modified diamond nanoparticles. To determine the properties and structure of the nanocomposite, FTIR, TGA, RMS, FESEM, oxygen permeation analysis was used in the films produced and contact angle measurements.Main results: FTIR Analysis revealed that the modification of the diamond nanoparticles with the silane agent was well performed. FESEM images show that homogeneous nanocomposites were created. Oxygen permeability in polyvinyl acetate / diamond nanocomposite film decreases with increasing percentage of modified nanoparticles in nanocomposite. This is a valuable property if this nanocomposite is used as a fruit preservative coating. Contact angle measurement of polyvinyl acetate / diamond nanocomposite showed that by increasing the amount of modified diamond nanoparticles from 0.5 to 2 wt %, the hydrophobicity of nanocomposite film increased. Therefore, by increasing the specific amount of nanoparticles to the polymer matrix, the polymer properties such as heat resistance and tensile strength are increased which increases the efficiency of the polymer.