آزمون تورم
شد. در نهایت نیز با استفاده از روابط ارایه شده، نسبتتورم، شاخص تورم، چگالی پیوندهاي عرضی ()، کسر حجمی پلیمر () و تغییر انرژي آزاد گیبس(ΔG)به وسیله رابطه فلوري- هاگینز [33]محاسبه شدند:
[2ΔG = RT [ln(1- ν)+ ν + νχ چگالی پیوندهاي عرضی با استفاده از داده هاي آزمون تورم و معادله فلوري- رنر [34] محاسبه شد:
1
231911-121804

1msmexmex ps 
[ln12]





3
1


V

3

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

1

V


2
در این روابط ν کسر حجمی پلیمر ،ms وزن نمونه پس از تورم تعادلی ،mex وزن نمونه خشک شده ،ρp چگالی پلیمر ،ρs چگالی حلال (3g/cm 86/0 براي تولوئن)، χ ضریب برهمکنش پلیمر – حلال (42/0 براي تولوئن- لاستیک نیتریل)، V حجم مولی حلال (μ ،(106/3 cm3/mol چگالی پیوندهاي عرضی ،T درجه حرارت مطلق و R نیز ثابت جهانی گازهاست. نسبت تورم با استفاده از رابطه زیر محاسبه گردید. وزن اولیه براي همه نمونه هاي مورد آزمون در این رابطه 12/1 گرم می باشد.

(4)

نتايج و تحليل
پراکندگي نانوذرات کربنات کلسيم در بستر پليمر
نانوکامپوزیتهاي حاوي غلظتهاي پایینتر از 15% نانوذره، چنین پدیدهاي مشاهده نمیشود. به دلیل تشکیل تجمعات نانوذرات و ترشوندگی ضعیف نانوذره [35]،پدیده خروج نانوذره از بستر پلیمري دیده میشود که این پدیده میتواند سطح مشترك ضعیف و امکان تشکیل حجم آزاد در سطح مشترك دو فاز را پدید آورد و از این رو محلی مناسب براي جذب حلال فراهم آید. بر اساس تصاویر میکروسکوپی میتوان انتظار داشت که نانوکامپوزیتهاي حاوي غلظتهاي پایینتر از 15% رفتار کاملاً متفاوتی نسبت به دیگر نانوکامپوزیتها داشته باشند. سنجشهاي ناشی از آزمون تورم میتواند تصویر روشنتري از این پدیدهها و همچنین، برقراري ارتباط صحیح میان ریزساختار و خواص مکانیکی و نفوذپذیري نانوکامپوزیتهاي تولیدي فراهم آورد.

اثر نانوذره بر رفتار تورم پليمر
با قرار گرفتن نمونههاي پلیمري در معرض حلال مناسب، با گذشت زمان حلال به درون نمونه نفوذ کرده و سبب افزایش وزن نمونه میشود و این فرایند ادامه پیدا کرده تا بیشترین جذب حلال به وسیله نمونه انجام گیرد و در این حالت نمونه به حالت تعادل میرسد. با افزایش مقدار نانوذره، از مقدار تورم نهایی (∞Q) نانوکامپوزیت به طور محسوسی کاسته شده و سرعت جذب حلال نیز کاهش مییابد (جدول 2). همانگونه که انتظار میرود با افزایش نانوکربنات کلسیم در بستر پلیمري، قابلیت تورم نانوکامپوزیت کاهش مییابد. در صورتی که نانوذره باپلیمر ناسازگار باشد، در سطح مشترك دو فاز تشکیل ریزحفرهها میتوانند به عنوان حجم آزاد در سیستم عمل کرده و به راحتی در دسترس مولکولهاي نفوذکننده قرار گیرند و از این رو مقدار نفوذپذیري نمونه افزایش یابد [36]. این پدیده در مواردي که تجمع نانوذرات در بستر پلیمري تشکیل شده باشد نیز رخ خواهد داد. از این رو، در غلظتهاي بالاي نانوذره میتوان این اثر را با افزایش مقدار نسبت تورم مشاهده کرد که به گونه محسوسی براي نانوکامپوزیتهاي حاوي غلظت 15% و بالاتر مشاهده میشود. افزایش دما میتواند اثر محدودي بر تورم نانوکامپوزیتها داشته باشد، اگرچه در برخی گزارشها مشاهده شده است که افزایش دما میتواند سبب افزایش نسبت تورم پلیمر گردد[5 و37]. اگرچه براي نفوذ مونومر اکریلونیتریل در لاستیک اکریلونیتریل افزایش دما سبب کاهش تورم پلیمر خالص شده است [38]. جالب توجه است که در نانوکامپوزیتها با افزایش غلظت نانوذره، روند افزایشی تورم نانوکامپوزیت نسبت به افزایش دما کاهش مییابد. این پدیده نشان میدهد که با افزایش غلظت ،رقابت میان پدیدههاي جذب و دفع حلال شدیدتر شده و در دماهاي بالا، فرایند دفع غالبتر بوده (به دلیل افزایش قابلیت تحرك زنجیرهاي پلیمري) و همین امر سبب مشاهده مقدار تورم نهایی کمتر براي اینگونه نانوکامپوزیتهاست.

جدول ١ – مشخصات نانوکربنات کلسيم بکار رفته در اين پژوهش
گستره مشخصه
پودر سفید ظاهر
0/05-0/09 قطر ذرات (μm)
2/71 چگالی (3g/cm)
18 مساحت سطح (m2/g)
28 مقدار پوششدهی به وسیله اسید چرب (g/kg)
1/685 شاخص بازتابش
3 (MOHS) سختی

)
الف
(

)
ب
(

)
ج
(

)
د
(

)
و
(


دیدگاهتان را بنویسید