تولید کامپوزیت های پلی اتیلن/سیلیکا به صورت درجا با استفاده از سیلیکای اصلاح شده

نانو کامپوزیت های پلی اولفینی مواد نسبتا جدیدی هستند که در آنها ذرات نانو در درصدهای وزنی خیلی کم به پلیمر افزوده می شود تا موجب بهبود خواص پلی اولفین گردد. اما، در اغلب اوقات به دلیل عدم پخش یکنواخت نانو ذرات در ماتریس پلیمری،که از طبیعت قطبی نانوذرات و غیرقطبی پلی اولفین ها نشات می گیرد، بیشینه کارایی مورد انتظار از کامپوزیت تهیه شده حاصل نمی شود. از میان کامپوزیت های پلی اولفین با ذرات معدنی، کامپوزیت های پلی-اتیلن و پلی پروپیلن با ذرات سیلیکا در سالهای اخیر توجه محققان و صنعتگران را به خود جلب نموده است. به دلیل خواص مکانیکی عالی کامپوزیت های فوق، این مواد به عنوان جایگزین مناسبی برای برخی پلیمرهای مهندسی معرفی شده اند. برای رسیدن به پخش یکنواخت ذرات سیلیکا در ماتریس پلی اولفینی، بایستی یکی از اجزاء کامپوزیت، پلیمر یا سیلیکا، اصلاح گردد. مقاله حاضر به سنتز درجای نانوکامپوزیت پلی اتیلن/سیلیکا با استفاده از سیلیکای اصلاح شده مربوط می شود. در این راستا، ابتدا پلی1-هگزن با انتهای غیر اشباع سنتز و سپس این پلیمر سنتزی بوسیله عامل اکسید کننده متاکلروپراکسی بنزوییک اسید به زنجیرهایی با عامل انتهایی هیدورکسیلی تبدیل شد. در ادامه، زنجیرهای پلیمری با گروه عاملی هیدروکسیلی با گروه های OH روی سطح ذرات نانو سیلیکا وارد واکنش شده که نتیجه این واکنش، اتصال زنجیرهای پلی1-هگزن روی نانو ذرات سیلیکا بود. در ادامه کار، پلیمریزاسیون اتیلن در حضور درصدهای مختلفی از سیلیکای اصلاح شده بصورت درجا انجام و کامپوزیت های پلی-اتیلن/سیلیکای حاوی درصدهای مختلفی از سیلیکا سنتز شد. نتایج مورفولوژیکی، حاکی از پخش یکدست و همگن نانو ذرات سیلیکا در ماتریس پلی اتیلن داشت که دلیل این امر اتصال زنجیرهای پلی1-هگزن به سطح نانو ذرات سیلیکا می باشد که به عنوان عامل اتصال دهنده ی فیزیکی بین سطح سیلیکا و زنجیرهای پلی اتیلن عمل می کند. نتایج تست های مکانیکی نیز نشان داد که نانو کامپوزیت های تهیه شده با این روش دارای استحکام در شکست و استحکام در پارگی بسیار بالایی می باشند.