آمایش سطحی نانوسیلیکا با ماده پیونددهنده اپوکسی سیلان به منظور بهبود خواص آن در بستر پلی یورتان

در این تحقیق نانو سیلیکا تحت شرایط مختلف pH با گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان آمایش شد. به منظور بررسی میزان اصلاح سطحی، یک سری آزمون ها بر روی ذرات و بر روی پوشش شفاف پلی یورتان حاوی نانو ذرات انجام شد. جهت بررسی مشخصات ذرات آزمون های pH نانو ذره، چگالی، طیف سنجی زیر قرمز، آنالیز عنصری و پتانسیل زتا انجام شد. همچنین جهت بررسی شیمی سطحی ذرات آمایش شده، آزمون کدورت سنجی در حلال هایی با عامل حلالیت متفاوت انجام گرفت. نتایج نشان داد میزان حضورلایه اپوکسی سیلان درسطح وابسته به تنظیم pH در طی فرآیند آمایش می باشد. بیشترین میزان واکنش در شرایط نزدیک به نقطه ایزوالکتریک اپوکسی سیلان (4.7) و بالای نقطه ایزوالکتریک سیلیکا (pH بین 6-5) مشاهده گردید. حضور سیلان در سطح منجر به کاهش نسبی چگالی ذرات و افزایش نقطه ایزوالکتریک ذرات آمایش شده گردید. نمونه با درصد میزان سیلان بیشتر در سطح، قابلیت راکنش بهتری در حلال های با پیوند هیدروژنی (Hδ) بالاتر و قطبیت (Pδ) کمتر نشان داد. این پدیده به دلیل افزایش آبگریزی ذرات اصلاح شده و کاهش قطبیت آنها می باشد. جهت کمی کردن برهم کنش سطح ذره با بستر رزینی آزمون های استحکام کششی، آزمون دینامیکی مکانیکی حرارتی (Dynamic Mechanical Thermal Analysis) DMTA و سختی دندانه ای به روش Buchholz در یک رزین یورتانی بررسی گردید. نتایج حاکی از افزایش برهم کنش فیزیکی و شیمیایی بین ذرات آمایش شده و رزین بوده که نتیجه آن تغییر قابل ملاحظه ای در خواص مکانیکی این نانو پوشش ها در مقایسه با پوشش های حاوی نانو سیلیکای آمایش نشده است.