آمایش سطحی نانوسیلیکا با ماده پیونددهنده اپوکسی سیلان به منظور بهبود خواص آن در بستر پلی‌یورتان

در این تحقیق نانو سیلیکا تحت شرایط مختلف ph با گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان آمایش شد. به منظور بررسی میزان اصلاح سطحی، یک سری آزمون‌ها بر روی ذرات و بر روی پوشش شفاف پلی‌یورتان حاوی نانو ذرات انجام شد. جهت بررسی مشخصات ذرات آزمون‌های ph نانو ذره، چگالی، طیف‌سنجی زیر قرمز، آنالیز عنصری و پتانسیل زتا انجام شد. همچنین جهت بررسی شیمی سطحی ذرات آمایش شده، آزمون کدورت‌سنجی در حلال‌هایی با عامل حلالیت متفاوت انجام گرفت. نتایج نشان داد میزان حضورلایه اپوکسی سیلان درسطح وابسته به تنظیم ph در طی فرآیند آمایش می‌باشد. بیشترین میزان واکنش در شرایط نزدیک به نقطه ایزوالکتریک اپوکسی سیلان (4.7) و بالای نقطه ایزوالکتریک سیلیکا (ph بین 6-5 ) مشاهده گردید. حضور سیلان در سطح منجر به کاهش نسبی چگالی ذرات و افزایش نقطه ایزوالکتریک ذرات آمایش شده گردید. نمونه با درصد میزان سیلان بیشتر در سطح، قابلیت پراکنش بهتری در حلال‌های با پیوند هیدروژنی (h?) بالاتر و قطبیت (p?) کمتر نشان داد. این پدیده به دلیل افزایش آبگریزی ذرات اصلاح شده و کاهش قطبیت آنها می‌باشد. جهت کمی کردن برهم‌کنش سطح ذره با بستر رزینی آزمون‌های استحکام کششی، آزمون دینامیکی مکانیکی حرارتی (dynamic mechanical thermal analysis) dmta و سختی دندانه‌ای به روش buchholz در یک رزین ‌یورتانی بررسی گردید. نتایج حاکی از افزایش برهم‌کنش فیزیکی و شیمیایی بین ذرات آمایش شده و رزین بوده که نتیجه آن تغییر قابل ملاحظه‌ای در خواص مکانیکی این نانو پوشش‌ها در مقایسه با پوشش‌های حاوی نانو سیلیکای آمایش نشده است.