تاثیر اندازه و ساختار نانوذرات سیلیکا بر مورفولوژی و رفتار کششی اسفنج های منعطف نانوکامپوزیتی برپایه پلی یورتان

در این پژوهش به بررسی تاثیر اندازه و نوع ساختار نانوذرات سیلیکا بر مورفولوژی ساختاری نمونه های اسفنج منعطف پلی یورتان و همچنین به بررسی رفتار کششی آن ها پرداخته شد. بدین منظور نانوذرات سیلیکا با دو ساختار مختلف توپر و توخالی و میانگین اندازه ذرات 40 nm و 150 nm تهیه گشتند و به عنوان فاز تقویت کننده در زمینه اسفنج منعطف پلی یورتان با درصدهای وزنی مشابه 0.1،0.2 و 0.3 پخش گردیدند و نمونه های نانوکامپوزیتی ساخته شدند. در ادامه به مقایسه و بررسی ساختار این دو گروه از نانوکامپوزیت ها با یکدیگر و نمونه خالص توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) پرداخته شد و تاثیر ساختار نمونه بر رفتار کششی آن ها بررسی شد. نتایج حاصل از SEM نشان می داد که در درصدهای وزنی مشابه از فاز تقویت کننده، اندازه و تعداد سلول های تشکیل شده در نانوکامپوزیت پلی یورتان- نانوذرات توپر سیلیکا نسبت به نانوکامپوزیت پلی یورتان- نانوذرات توخالی سیلیکا و نمونه پلی یورتان خالص بیشتر می باشد. همچنین نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش درصد وزنی فاز تقویت کننده در زمینه اسفنج پلی یورتان، استحکام کششی نسبت به نمونه خالص بهبود و درصد ازدیاد طول کاهش پیدا کرده است. بعلاوه افزایش خواص کششی با تعداد و اندازه سلول های شکل گرفته رابطه مستقیمی دارد. به طوری که نانوکامپوزیت های تقویت شده با نانوذرات توپر و نانوذرات توخالی سیلیکا در 0.3% وزنی، استحکام کششی به ترتیب حدود %78 و %34 افزایش و درصد ازیاد طول نیز به ترتیب حدود 44% و 30% نسبت به نمونه خالص کاهش پیدا کرد.

Keywords:

نانوکامپوزیت , خواص کششی , نانوذرات سیلیکا , نانوذارت توخالی سیلیکا