مطالعه نحوه پراکنش ذرات نانو بر خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپ

اثر نحوه پراکنش ذرات نانو بر خواص فیزیکی و مکانیکی نانو کامپوزیت­های پلیمری بر پایه پلی پروپیلن

   با ورود فناوری نانو در دهه‌­های اخیر به عرصه علم مواد استفاده از پلیمرهای تقویت­ شده بوسیله‌ی ذرات نانو مورد توجه جوامع علمی و صنعتی قرار گرفته است. در زمینه‌ی تهیه‌‌ی نانوکامپوزیت‌‌های پلیمری، استفاده از زمینه‌های پلی‌الفینی مانند پلی‌پروپیلن که در زمره‌ی مواد پلیمری پر­مصرف با کاربرد عمومی قرار می‌گیرد، به دلیل قیمت پایین، خواص فیزیکی و مکانیکی نسبتاً مناسب، فیلرپذیری خوب و فرایندپذیری آسان بسیار حائز اهمیت است. از جمله ضعفهای پلی‌پروپیلن، مدول و مقاوت خزشی نسبتاً پایین و مقاومت اشتعال پذیری ضعیف می‌باشد که افزودن ذرات نانو به آن، غالباً به منظور بهبود این نقاط ضعف می‌باشد.    

        مهمترین عوامل تعیین کننده بسیاری از خواص نانوکامپوزیت‌های پلیمری، مورفولوژی آنها و قدرت برهم‌کنش میان ذرات نانو با زمینه‌ی پلیمری می‌باشند. مورفولوژی نانوکامپوزیت‌های پلیمری که حاکی از چگونگی پراکنش و توزیع ذرات نانو در زمینه‌ی پلیمر است، عمدتاً توسط سازگاری ترمودینامیکی ذرات نانو و زمینه‌ی پلیمری و شرایط فرایندی تولید کنترل می‌شود. با توجه به غیر قطبی بودن پلی‌پروپیلن و ذات قطبی اکثر ذرات نانو، عدم دستیابی به مورفولوژی مناسب و همچنین عدم برهم‌کنش مطلوب میان ذرات نانو و زمینه‌ی پلیمر، مهمترین مشکلات فرایند تهیه نانوکامپوزیت‌ها بر پایه‌ی پلی‌پروپیلن می‌باشند. یکی از مهمترین روشهای غلبه بر این مشکلات، استفاده از سازگار کننده‌ها با سازگاری ترمودینامیکی و در نتیجه برهم‌کنش مناسب با هر دو زمینه‌ی پلیمری و ذرات نانو می‌باشد.