اثر نانو صفحه های گرافن اکسید بر خواص سدی پل یاتیلن پرچگالی پوشش یافته با روش هم گذاری لایه به لایه

فرضیه: 

برای افزایش خواص سدی پلی اتیلن پرچگالی می توان از لایه نانوکامپوزیتی شامل نانوذرات صفحه ای گرافن و روش هم گذاری لایه به لایه استفاده کرد. نانوذرات صفحه ای به دلیل ایجاد مسیر پیچ در پیچ موجب کاهش نفوذ گازها از زیرآیند پلی اتیلن می شوند. 

در این پژوهش از دو روش برای افزایش خواص سدی استفاده شده و نتایج با یکدیگر مقایسه شدند. در روش اول، لایه نازک نانوکامپوزیتی متشکل از نانوذرات گرافن اکسید و پلی (وینیل الکل) روی سطح فیلم پلی اتیلنی به وسیله فیلم کش پوشش داده شد. متغیرهای موثر در این روش درصد جرمی ذرات گرافن اکسید در پلی (وینیل الکل) و نیز ضخامت لایه نانوکامپوزیتی بود. در روش دوم، هم گذاری لایه به لایه به کار گرفته شد. از محلول کیتوسان به دلیل بار مثبت و سامانه تعلیقی گرافن اکسید داخل آب به عنوان بار منفی استفاده شد.

در نمونه های با پوشش نانوکامپوزیت از پلی (وینیل الکل) (10µm) مقدار عبور اکسیژن به شدت کاهش یافت و به cm3m2bar 3 رسید. این کاهش با توجه به ساختار پلی (وینیل الکل) و سدگری ذاتی آن مورد انتظار بود. با اضافه کردن گرافن اکسید به پلی (وینیل الکل)، مقادیر تراوایی کمی کاهش را نشان داده و به حدود 0.8cm3m2bar رسید. تحلیل های آماری بر اساس پاسخ سطح برای روش لایه گذاری نشان داد که تراوایی تابع pH، تعداد دولایه ها و غلظت گرافن است. در pHهای زیاد صفحه های گرافن اکسید شکل صاف و کشیده تری به خود گرفته و احتمال کلوخگی بیشتر است که این موضوع موجب افزایش تراوایی می شود.