سازوکار و اثر سازگارسازی نانوذرات در آمیخته های پلیمری

آمیخته سازی پلیمرها از جمله روش های سودمند برای توسعه مواد پلیمری با خواص بهبودیافته یا ایجاد خواص ویژه در پلیمرهاست. آمیخته برخی از پلیمرها به طور کامل یا جزیی امتزاج پذیر است، اما آمیخته بسیاری از آن ها امتزاج ناپذیر بوده و ریزساختار آمیخته ناشی از وزن مولکولی زیاد و برهم کنش های نامطلوب، چندفازی خواهد بود. پژوهش های گسترده ای در زمینه توسعه رویکرد های سازگار سازی آمیخته ها انجام شده است. اصلاح سطحی پلیمرها، افزودن کوپلیمر های قطعه ای، سازگار سازی واکنشی، شبکه ای کردن، شبکه های درهم نفوذکرده و اخیرا افزودن پرکننده ها در ابعاد میکرو و نانو از جمله روش هایی است که برای بهبود سازگاری آمیخته ها استفاده می شود. کاهش مدول و خواص وابسته به آن، هنگام افزودن سازگارکننده های پلیمری موجب شده است تا توجه پژوهشگران بیش از پیش به سوی نانوذرات و اثر سازگارسازی آن ها معطوف شود. سازوکارهای سازگارسازی آمیخته های پلیمری با استفاده از نانوذرات را می توان بر اساس محل قرارگیری آن ها در آمیخته به دو حالت تقسیم کرد. نخست، نانوذرات در فاز ماتریس با تشکیل شبکه سه بعدی و افزایش گرانروی، تنش بیشتری به فاز پراکنده وارد می کنند، اندازه نواحی پراکنش را کاهش می دهند و در ادامه موجب کاهش پدیده ادغام نواحی پراکنش می شوند. در حالت دوم، نانوذرات با قرارگیری در سطح مشترک میان فازهای ماتریس و پراکنده، موجب کاهش تنش بین سطحی و افزایش چسبندگی در سطح مشترک می شوند. همچنین در این حالت نیز از ادغام قطره های فاز پراکنده جلوگیری می کنند. در این مقاله، اثر سازگارسازی نانوذرات در آمیخته های پلیمری، سازوکارها و عوامل ساختاری موثر بر آن بحث می شود.