با توجه به اهمیت علمی بالای نانوکامپوزیت های پلیمر در سال های اخیر، به دلیل بهبود خواص موادی و فرآیندپذیری آنها و با توجه به اینکه تنها نقطه ضعف این سامانه ها کاهش مقاومت ضربه آنها با افزودن نانورس است، هدف این تحقیق تهیه یک سامانه هیبریدی که هم مشخصات نانوکامپوزیت های پیشین را داشته باشد و هم این نقطه ضعف را نداشته باشد قرار دادیم. برای رسیدن به این هدف از یک فاز رابری در کنار یک سازگارکننده بعنوان اصلاح کننده مقاومت ضربه استفاده کردیم. برای بررسی اثر پارامترهای مختلف و موثر در کمترین تعداد اجراها از روش طراحی آزمایش response surface استفاده کردیم. پس از تهیه نمونه ها در اکسترودر دو پیچه همسوگرد با قابلیت تحمل ترک و دور بالا نمونه ها تحت آزمون های مختلف مکانیکی، حرارتی، مورفولوژیکی و ریولوژیکی قرار گرفتند و در نهایت نمونه های مورد نظر با ویژگی مدول و چقرمگی بالا بصورت تواما انتخاب شدند و به کمک آنها مقادیر بهینه برای متغیرها که عبارت بودند از درصد رابر، درصد سازگارکننده، درصد نانوکلی و ترتیب اختلاط اجزا بدست آمد.در نهایت آمیزه ای تهیه شد که استحکام شکست و مدول آن در حد نمونه نانوکامپوزیتی بدون رابر بود و دارای چقرمگی بسیار بالا بود، چراکه بیشتر نمونه ها حتی تحت شرایط دمای پایین نیز تحت آزمون ضربه نشکستند و در برخی نمونه ها استحکام شکست آنها 900 برابر نمونه نانوکامپوزیتی بدست آمد. یعنی نمونه های هیبریدی این دو خاصیت بالا(مدول و چقرمگی) را توامان داربودند. این آمیزه بدست آمده کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف از جمله خودر، هوافضا و ابزارهای ایمنی می تواند داشته باشد.

کشش بین سطحی تنها پارامتر ترمودینامیکی در دسترسی است که نشان دهنده میزان سازگاری و تعیین کننده مورفولوژی و چسبندگی بین دو فاز در آلیاژها و کامپوزیت های پلیمری می باشد. اندازه گیری کشش بین سطحی مذاب های پلیمری به روش های مختلفی انجام می گیرد که مناسب ترین، پرکاربردترین و دقیق ترین این روش ها، روش قطره معلق است. ویسکوزیته بالای مذاب پلیمرها و احتمال تخریب آنها در دماهای بالا، اندازه گیری کشش بین سطحی مذاب های پلیمری را به روش قطره معلق مشکل می کند و پیشرفت های اخیر در این زمینه مربوط به کاهش زمان اندازه گیری کشش بین سطحی از طریق بهبود روش های آنالیز و جمع آوری داده ها بوده است. در مطالعه حاضر دستگاه اندازه گیری کشش بین سطحی به روش قطره معلق طراحی و ساخته شد و پس از تعیین صحت عملکرد آن توسط مواد کوچک مولکول، از این دستگاه برای اندازه گیری کشش بین سطحی دو آلیاژ پلیمری pp/pa6 و pp/pet استفاده شد. تاثیر سه پارامتر زمان، دما و میزان سازگارکننده pp-g-gma بر روی کشش بین سطحی این دو زوج پلیمر مطالعه شد. مشاهده شد که در هر دو سیستم پلیمری با گذشت زمان، کشش بین سطحی ابتدا به سرعت کاهش یافته و پس از رسیدن به تعادل مکانیکی، دیگر دستخوش تغییر نمی گردد. همچنین میزان کشش بین سطحی هر دو آلیاژ با افزایش دما به صورت خطی کاهش می یافت. افزودن میزان اندک سازگارکننده به هر دو آلیاژ pp/pa6 و pp/pet ابتدا باعث کاهش چشمگیر در کشش بین سطحی گردید که علت آن قرارگیری مولکول های سازگارکننده در ناحیه سطح مشترک و واکنش گروه های اپوکسید gma با گروه های انتهایی nh2 و cooh دو جزء pa6 و pet می باشد. پس از اشباع سطح مشترک توسط مولکول های سازگارکننده، دیگر با افزایش میزان سازگارکننده کاهشی در میزان کشش بین سطحی مشاهده نگردید. این غلظت بحرانی در سیستم pp/pa6 برابر با gma%05/0 و در آلیاژ pp/pet برابر با gma%025/0 بود. میزان کاهش کشش بین سطحی در این غلظت بحرانی در آلیاژ pp/pa6 برابر با %68 و در سیستم pp/pet برابر با %57 به دست آمد.

هدف ازانجام این پروژه تهیه آلیاژهای پلی کربنات و پلی وینیل کلراید و بررسی اختلاط پذیری و خواص سیستم مزبور است . تهیه آلیاژهای دوجزئی تنها به روش حلالی میسر است که بررسی این آلیاژهای دوجزئی ازطریق تعیین دمای انتقال شیشه ای آنها، نشانگر اختلاط ناپذیر بودن سیستم مذکور است . برای تهیه آلیاژها به روش اختلاط مذابها اجبارا باید از جزء سومی که دراین پروژه ترپلیمر abs و لاستیک نیتریل (nbr) می باشد، استفاده کرد، زیرا بخاطر تخریب پی.وی.سی نمی توان از دماهای حدود 200 درجه سانتی گراد بالاتر رااستفاده کرد که این دماها برای فرایند نمودن پلی کربنات پائین می باشد. بااختلاط اولیه پلی کربنات با abs یا nbr مخلوطهای دو جزئی بدست می آیند که این مخلوطها را می توان درمحدوده دمایی 185 تا 205 درجه سانتی گراد باپی.وی سی مخلوط کرد. استفاده ازاین جزء سوم همچنین سبب افزایش سازگاری سیستم می شود. روش دیگری که برای افزایش سازگاری سیستم استفاده شده است ، روش اعمال برشهای شدید می باشد که این تکنیک نیز تاثیر مثبت دارد. پس از انجام آزمایشات مختلفی مانند تستهای کشش ، مقاومت ضربه ای نقطه نرمی، تعیین tg و تعیین خواص رئولوژیکی سیستمهای آلیاژ سه جزئی مشخص شد که آلیاژهای سه جزئی نیز اختلاط ناپذیر هستند ولی سازگاری نسبتا خوبی دارند و همچنین مشخص شد که استفاده از abs بعنوان جزء سوم مناسب است . پایداری ابعادی حرارتی آلیاژها نسبت به پی وی سی بهبود قابل توجهی می یابد و مقاومت ضربه ای نیز در مواردی نسبت به مقاومت ضربه ای پی وی سی افزایش می یابد. برای ادامه کار استفاده از پلی کربناتهای باوزن مولکولی پائین، می تواند تاثیر بسزایی درخواص داشته باشد. و همچنین استفاده ازالاستومرهای اصلاح شده خاص بعنوان جزء سوم نیز توصیه می شود . بهبود راندمان اختلاط از طریق پودر کردن آلیاژهای دوجزئی و استفاده از اکستر و دردوپیچه نیز می تواند خواص را بهبود دهد و سنتز پلی کربناتهای خاص که باپلی وینیل کلراید اختلاط پذیر هستند نیز می تواند مورد بررسی قرار گیرد.