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 پلی­‌وینیل استات تولیدی به­‌وسیله پلیمرشدن امولسیونی درجا ارزیابی شد. بدین منظور، لاتکس پلی­‌وینیل استات دارای %1.5 نانوذرات سیلیکای کلوئیدی ساخته و نتایج با نمونه‌ بدون نانوذرات مقایسه شد. برای بررسی اثر نانوذرات بر استحکام برشی پلی­‌وینیل‌استات خالص و اصلاح شده از آزمون کشش استفاده شد. اثر نانوذرات بر دمای انتقال شیشه‌ای، پایداری گرمایی و مقدار زغال‌گذاری پلی­‌وینیل استات خالص و نانوکامپوزیت آن به ترتیب با استفاده از آزمون‌های گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و گرما­وزن‌سنجی (TGA) بررسی شد. رفتار رئولوژی پلی‌وینیل‌استات خالص و کامپوزیت آن با استفاده از طیف­سنج 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 پلی­‌وینیل استات سبب بهبود استحکام برشی تا %11می‌شود. همچنین، دمای انتقال شیشه­‌ای 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 پلی­‌وینیل استات با وجود نانوذرات سیلیکای کلوئیدی است. نتایج آزمون ­RMS نشان­‌دهنده­ رفتار رقیق­‌شونده برشی در لاتکس­‌های تولیدی بودند. همچنین، تصاویر حاصل از آزمونFE-SEM-EDX ، توزیع یکنواخت نانوذرات را در سطح ماتریس پلی­‌وینیل استات نشان دادند.