مطالعه اثر نانورس بر ریزساختار، عبورپذیری و خواص مکانیکی فیلم های پلیمری بر پایه آلیاژ ldpe/lldpe/pa6

شناخت ارتباط بین ریزساختار و خواص در نانوکامپوزیت آلیاژها، در طراحی مواد جدید با خواص مطلوب از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی ارتباط بین ریزساختار، خواص مکانیکی و عبورپذیری آلیاژ ldpe/lldpe/pa با افزودن نانورس می باشد. در این پژوهش ابتدا اثر ترتیب افزودن سازگارکننده به آلیاژ بر ریزساختار و خواص مکانیکی مطالعه شد. سپس به بررسی اثر دو نوع نانورس قطبی cloisite 30b و غیرقطبی cloisite 15a و مقدار آن بر ریزساختار و خواص پرداخته شد. در نهایت نیز اثر تغییر شرایط دمایی بر ریزساختار، خواص مکانیکی و عبورپذیری نانوکامپوزیت آلیاژها مطالعه شده است. به طور کلی می توان گفت که سه عامل سازگارکننده، نانورس و جهت گیری در فرآیند کشش منجر به بهبود ریز ساختار شده است. با مشاهده ریزساختار و بررسی خواص مکانیکی نمونه های آلیاژی این نتیجه حاصل می شود که خواص مکانیکی در آلیاژها با ریزساختار قطره- ماتریس وابسته به اندازه ذرات فاز پراکنده و میزان چسبندگی بین دو فاز است. علاوه برآن، ترتیب افزودن سازگارکننده به آلیاژ نیز بر ریزساختار نهایی تاثیرگذار است. در روش اختلاط همزمان، امکان انجام واکنش سازگارسازی درجا و تشکیل کوپلیمر پیوندی در فصل مشترک افزایش یافته و اندازه ذرات فاز پراکنده ریزتر، توزیع آن یکنواخت تر شده و خواص مکانیکی مطلوب تری حاصل شده است. در مقایسه دو نوع نانورس استفاده شده،cloisite 30b نقش موثرتری در بهبود خواص کششی و عبورپذیری داشته است. در نمونه های نانوکامپوزیت آلیاژهای حاوی phr3 نانورس cloisite 30b، فاز پلی آمید به خوبی پراکنده شده به طوری که به صورت سلول های به هم چسبیده درآمده و پتانسیل تبدیل به ریزساختار هردوپیوسته را دارد. کاهش چیدمان دمایی در اکسترودر تهیه فیلم که منجر به افزایش نسبت ویسکوزیته اجزاء در حالت مذاب می شود، باعث بهبود ریزساختار و افزایش خواص مکانیکی (9/3% افزایش مدول، 83/12% افزایش استحکام کششی و 21/24% کاهش درصد ازدیاد طول) و کاهش میزان عبورپذیری به میزان 22/7% شده است. افزایش مقدار نانورس به میزان 4و5phr ، منجر به ایجاد ریزساختار هردوپیوسته شده و مدول کششی آن ها نسبت به نمونه آلیاژی بدون حضور نانورس به ترتیب به میزان 43/19% و 36/30% افزایش و میزان عبورپذیری به ترتیب به میزان 58/37% و 47/45% کاهش یافته است. مقایسه بین ریزساختار نمونه ها بعد از اختلاط و بعد از فرآیند شکل دهی نشان دهنده تاثیر فرآیند کشش بر بهبود ریزساختار در نمونه های نانوکامپوزیتی و پراکنش بهتر نانورس در اثر اعمال تنش در فرآیند کشش می باشد.