تهیه پوشش نانو کامپوزیتی سیلیکا-پلی اورتان و بررسی خواص سایشی آن

برای بهبود خواص سایشی پوششهای آلی می توان با اضافه کردن پرکنندههایی مانند نانو ذرات سرامیکی، پوشش را تقویت کرد. در تحقیق حاضر پوشش های نانو کامپوزیتی آلی/ غیرآلی شامل نانو ذرات سیلیکا در زمینه پلی اورتان بر روی زیرلایه فولادی تهیه شدند. به منظور ایجاد نانو ذرات از پیش ماده ی آلکوکسیدی تترا اتیل اورتو سیلیکات (teos) و برای تهیه پلی اورتان از دو جزء پلی ایزوسیانات و هیدروکسی اکریلات استفاده شد. نانو ذرات توسط متاکریلوکسیپروپیل تریمتوکسیسیلان (mps) اصلاح شدند تا به خوبی در زمینه پخش شوند. جهت به دست آوردن ترکیب بهینه برای پوشش دهی، نسبت های مختلف سل های سیلیکا و اصلاح شده به پلی اورتان اضافه گشت و محلول به دست آمده بر روی زیرلایه فولادی اعمال شد و نمونه های حاوی ذرات اصلاح شده تحت تابش uv قرار گرفتند تا پیوند ذرات با زمینه بهبود یابد. ویژگی های سل ها و پوشش های نانو کامپوزیتی توسط آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، uv-visible spectrophotometer و تست سایش بررسی شد. نشان داده شد که برای اصلاح ذرات سل سیلیکا، حداقل نسبت حجمی teos به mps باید برابر 44/3 باشد و حداکثر به میزان 20 درصد وزنی فاز سرامیکی را می توان به این روش به پلی اورتان افزود تا پوشش مطلوبی به دست آورد. همچنین ذرات اصلاح شده را روی سطح پوشش ها به خوبی می توان تشخیص داد و اکثر ذرات دارای اندازه ای بین nm 40-10 و با توزیع مناسب می باشند. در نهایت مقاومت به سایش پوشش دارای 20 درصد وزنی ذرات اصلاح شده به میزان 6/1 پوشش پلی اورتان افزایش یافت.