اثر نانوذرات میان‌متخلخل سیلیکا و هیدروکسی‌آپاتیت بر خواص کششی و گرمایی مکانیکی - دینامیکی پلی‌پروپیلن و اسفنج پلی‌پروپیلن

هدف اصلی این مقاله، بررسی تجربی خواص کششی و گرمایی مکانیکی - دینامیکی پلی‌‌پروپیلن و اسفنج پلی‌‌پروپیلن تقویت شده با نانوذرات میان‌متخلخل سیلیکا، هیدروکسی‌آپاتیت، کامپوزیت میان‌متخلخل سیلیکا و هیدروکسی‌آپاتیت است. نانوکامپوزیت‌‌ها و اسفنج‌‌های نانوکامپوزیتی شامل پلی‌‌پروپیلن، سازگارکننده پلی‌‌پروپیلن، نانوذرات مختلف و اسفنج‌‌کننده شیمیایی (برای نمونه‌‌های اسفنجی) به روش اختلاط مذاب در اکسترودر دوپیچی با یکدیگر مخلوط شدند. نتایج حاصل از آزمون‌‌ها نشان داد، افزایش تمام نانوذرات پرکننده با درصد وزنی یکسان، باعث بهبود خواص مکانیکی پلی‌‌پروپیلن خالص و اسفنج پلی‌‌پروپیلن می‌‌شود. همچنین، ساختار متخلخل نمونه‌‌های اسفنجی باعث می‌‌شود، این نمونه‌‌ها، مشخصات میرایی بیشتر و خواص کششی کمتری نسبت به نمونه‌‌های جامد داشته باشند. به دلیل صلبیت و استحکام بسیار زیاد نانوذرات هیدروکسی‌‌آپاتیت، بیشترین افزایش مدول و استحکام کششی با افزودن این نانوذرات به پلی‌‌پروپیلن خالص و اسفنج پلی‌‌پروپیلن اتفاق می‌‌افتد. بیشترین ضریب میرایی با افزایش نانوذرات میان‌متخلخل سیلیکا -‌‌ هیدروکسی‌‌آپاتیت به پلی‌‌پروپیلن خالص و اسفنج آن حاصل می‌‌شود که به دلیل ماهیت متخلخل ذرات میان‌متخلخل سیلیکاست که با ذرات هیدروکسی‌‌آپاتیت تقویت شده‌اند. نتایج آزمون dsc نشان داد، افزایش نانوذرات مختلف اثر بسزایی بر رفتار تبلور و ذوب پلی‌‌پروپیلن خالص ندارند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی حاکی از پراکنش خوب و همگن نانوذرات مختلف درون ماتریس پلیمری است. افزودن نانوذرات مختلف به اسفنج پلی‌‌پروپیلن باعث افزایش چگالی سلول، کاهش اندازه و بهبود توزیع اندازه آنها نیز می‌‌شود. همچنین، کمترین اندازه سلول و بیشترین چگالی سلول با افزایش نانوذرات هیدروکسی‌‌آپاتیت و میان‌متخلخل سیلیکا -‌‌ هیدروکسی‌‌آپاتیت به اسفنج پلی‌‌پروپیلن ایجاد می‌‌شود.