ساخت نانوکامپوزیت‌ پلی‌وینیل‌استات 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 وینیل‌استات خالص و اصلاح شده از آزمون کشش استفاده شد. اثر نانوذرات بر دمای انتقال شیشه‌ای، پایداری گرمایی و مقدار زغال‌گذاری پلی ‌وینیل استات خالص و نانوکامپوزیت آن به ترتیب با استفاده از آزمون‌های گرماسنجی پویشی تفاضلی (dsc) و گرما وزن‌سنجی (tga) بررسی شد. رفتار رئولوژی پلی‌وینیل‌استات 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 %11می‌شود. 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 زغال‌گذاری 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 آزمون fe-sem-edx ، توزیع یکنواخت نانوذرات را در سطح ماتریس پلی وینیل استات نشان دادند.