اصلاح سطحی نانو ذرات سیلیکا و تهیه نانوکامپوزیت های sbr/nanosilica

استفاده از نانوذرات سیلیکا به عنوان تقویت کننده در الاستومرها، نسبت به انواع دیگر پرکننده ها، دارای مزایای قابل توجهی است. با این وجود استفاده از این نانو ذرات در زمینه های پلیمری مشکلاتی نیز دارد. سطح نانوذرات سیلیکا دارای تعداد زیادی گروه های سطحی سیلانول است که به این ذرات خاصیت قطبی و اسیدی می دهد. گروه های سیلانول به دلیل برقراری پیوندهای هیدروژنی قوی سبب ایجاد بر هم کنش های قوی پرکننده -پرکننده و در نتیجه تجمع نانو ذرات سیلیکا در زمینه پلیمری می شوند. هم چنین قطبیت سطح سیلیکا? موجب کاهش سازگاری آن با پلیمرهای غیر قطبی مانند استایرن بوتا دی ان رابر می شود. گروه های سیلانول به دلیل ماهیت اسیدی خود می توانند با ترکیبات پخت سیستم های لاستیکی واکنش داده و سبب مسمومیت پخت این سیستم ها شوند. جهت برطرف کردن مشکلات ذکر شده، اصلاح سطحی نانو ذرات سیلیکا برای بهره گیری موثر از خواص تقویت کنندگی آن، اجتناب ناپذیر است. در پروژه حاضر چهار ماده مختلف جهت اصلاح سطحی نانوذرات سیلیکا و تهیه نانو کامپوزیت های sbr/nanosilica بکار رفته است. این مواد عبارتند از : پلی اتیلن گلیکول (peg)، بیس تری اتوکسی سیلیل پروپیل تتراسولفید (tespt)، 3- مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان و 3- آمینو پروپیل تری-اتوکسی سیلان، یک نانوکامپوزیت بدون ماده اصلاح کننده و چهار نوع نانوکامپوزیت بر اساس اصلاح کننده های ذکر شده ساخته شد و سپس ویژگی های وجه مشترک و برخی خواص فیزیکی-مکانیکی در نمونه های نانو کامپوزیتی تهیه شده، مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی ها مشخص شد کلیه نمونه های اصلاح شده در مقایسه با نمونه اصلاح نشده از لحاظ ویژگی های وجه مشترک (تعداد و قدرت بر همکنش ها در وجه مشترک)، دانسیته اتصالات عرضی و ویژگی های کششی وضعیت بهتری داشتند. نمونه اصلاح شده با پلی اتیلن گلیکول دارای بیشترین تعداد بر هم کنش ها در وجه مشترک بود و نمونه های اصلاح شده با سه نوع سیلان بکار رفته از این لحاظ یکسان بودند. قدرت بر هم کنش ها در وجه مشترک در نمونه اصلاح شده با بیس تری اتوکسی سیلیل پروپیل تتراسولفید بیشترین و در نمونه اصلاح شده با پلی اتیلن گلیکول کمترین مقدار را داشت.