سنتز و بهینه سازی جاذب صوتی پلیمری بر پایه ترکیبات پلی یورتان (PU) و پلی متیل متا کریلات (PMMA) بصورت شبکه های پلیمری در هم نفوذ کرده (IPNs) با استفاده نانو ذرات سیلیکا

مقدمه و هدف: یکی از روشهای کنترل صدا استفاده از مواد جاذب صدا (بخصوص فوم های پلیمری ) میباشد. درسالهای اخیر نانو کامپوزیتهای پلیمری بویژه شبکه های پلیمری در هم نفوذ کرده به دلیل بهبود خواص پلیمرها مورد توجه قرار گرفته اند. هدف از این مطالعه، دستیابی به فوم نانو کامپوزیت حاصل از آمیخته شبکه PU و PMMA بصورت IPN با نسبت 75/25 از طریق پروسه پلیمربزاسوین درجا و بهینه سازی آن با نانو ذرات سیلیکا بود. روش کار: با استفاده از تکنیک پلیمریزاسیون درجا کامپوزیت PU/PMMA IPN به همراه نانو ذرات سیلیکا سنتز شد. برای مقایسه خواص حرارتی، میرایی و ضریب جذب صوت پلیمر PU و PMMA بطور جداگانه سنتز گردید. خواص IPNها و اجزای سازنده آن با آنالیز گرمایی مکانیکی دینامیکی (DMTA)، میکروسکوپ الکترونی روبشی )SEM)، آنالیز گرماسنجی پویشی (DSC) و خواص حرارتی (TGA) مورد آزمون قرار گرفت. پارامترهایی از قبیل تانزانت افت مکانیکی (Tanδ) و دمای انتقال شیشه ای Tg همچنین افزایش سطح منحنی و فواصل دمایی با میرایی موثر((Tanδ> 0.3 بعنوان شاخص جهت توانایی میرایی موثر استفاده شد. . اندازه گیری ضریب جذب صوت با استفاده از امپدانس تیوب دو میکروفنی در فرکانس 64 تا 6300 مطابق با استاندارد ISO 10534-2 انجام شد.یافته ها: نتایج آشکار کرد که با تشکیل ترکیب کامپوزیت IPN، دمای انتقال شیشه ای به سمت دماهای بالاتر شیفت پیدا کرده و گستره دمایی میرایی (گستره دمایی با(Tan δ > 0.3 افزایش پیدا می کند، در نتیجه خواص میرایی PU/PMMA IPN بهبود می یابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزودن نانو ذرات سیلیکا به ترکیب IPN ، دمای انتقال شیشه ای ) مطابق با پیک tan δ ( و tan δ به سمت مقادیر بالاتر شیفت پیدا کرده و گستره دمایی با tan δ > 0.3 عریض تر شد. نتایج ضریب جذب صوت نیز نشان داد که به علت تشکیل فوم IPN ، عملکرد ماده در یک فرکانس خاص به شکل راکتیو یا تشدید درآمده و با افزایش نسبت PMMA در IPN ، فرکانس رزونانس به سمت فرکانس های پایین کشیده شد. نتیجه گیری : بکار بردن سطوح جاذب نانو در ساختار جاذب های صوتی جهت افزایش میرایی ، یکی از موثرترین راه کارها در جهت افزایش عملکرد جذب صوتی آنها می باشد. بطوریکه در تحقیق حاضر نتایج حاصله نشان داد که با طراحی جاذب های صوتی بر پایه ترکیبات پلیمری پلی یورتان ) PU ( و پلی متیل متاکریلات ) PMMA ( بصورت شبکه های پلیمری در هم نفوذ کرده ) IPN ( و بدنبال آن استفاده از نانو ذرات در ساختار پلیمری نانوکامپوزیت ها علاوه بر آنکه سبب افزایش خواص مکانیکی و پایداری گرمایی شده است ، توانسته سبب بهبود ضریب جذب صوتی شود. چنین رویکردی برای اولین بار به منظور طراحی و ساخت جاذب صوتی پلیمری انجام شده است تا امکانات طراحی پایدار آینده را دراین بخش گسترش دهد.

Keywords:

پلی یورتان , پلی متیل متا کریلات , شبکه های پلیمری در هم نفوذ کرده , ضریب جذب صوت , جاذب صوتی