02633552753

با ما در تماس باشید

معرفی مواد نانو مورد استفاده در پلیمر

17 اسفند 1399 ساعت 19:53

مواد نانوکامپوزیت، طبقه بندی خاصی از مواد هستند که از خواص منخصر به فردی برخوردار می باشند. نانو ذرات مورد استفاده در نانو کامپوزیت ها معمولا مواد معدنی می باشند. به طور کلی با اضافه کردن نانومواد به پلیمر می‌توان خواص ساختاری، مکانیکی و گرمایی پلیمر را به علت اندازه‌ی کوچک، سطح ویژه‌ی بزرگ، اثرات کوانتومی و تعامل سطحی قوی بهبود بخشید. در ادامه برخی از مهم ترین نانو ذراتی که در پلیمر کاربرد دارند معرفی شده است.

 

نانو رس(کلی)

نانورسهایی که به خوبی آماده شده و با مقادیر کم (کمتر از 5%) به یک ترکیب پلیمری اضافه شود، می توانند نانوکامپوزیت های پلیمری (بدون تفاوت خیلی زیاد در ظاهر پلاستیک) تولید کنند که خصوصیات بسیار برجسته ای مانند وزن سبک تر، خواص ضدخش و خواص عبورناپذیری در برابر گازها و اشتعال پذیری کمتر ایجاد کنند.

نانوذرات رس نانو ذرات سیلیکات معدنی لایه ای هستند. بسته به ترکیب شیمیایی و مورفولوژی نانوذرات، نانوذرات به چندین طبقه مانند مونتموریلونیت، بنتونیت، کائولینیت، هکتیت و هالوسیت تقسیم می شوند. نانوکامپوزیت های پلیمری رس به طور ویژه مورد مطالعه قرار گرقته اند.  نانو رس ها یک طبقه وسیعی از مواد معدنی غیر طبیعی هستند.نانو رس ها در اپوکسی ها و پلی یورتان ها سرعت پخت ،مدول و مقاومت شیمیایی را نیز افزایش می دهند.در پلی پروپیلن ،پلی اتیلن و پلی وینیل استات باعث افزایش مدول، کاهش نفوذ پذیری گاز و بهبود مقاومت شیمیایی می شوند.نانو کلی در ترکیب با پلی آمید ها مدول را افزایش می دهد، باعث کاهش نفوذ پذیری گاز ها و هم چنین افزایش مقاومت شیمیایی می شود.همچنین زمانی که نانو رس با پلیمرهای هیدرو فیلیک ترکیب میشود،فرایند پذیری و مقاومت شیمیایی را افزایش می دنهد.

تمام غلظت های دیگر نانو رس حاوی ناخالصی های مختلف (سایر مواد معدنی) هستند و این ناخالصی ها هستند که خصوصیات و رنگ های خاص خود را به نانو رس می دهند. سیلیس جزء غالب رس است و آلومینا نیز جز ضروری است. خواص مکانیکی رس توسط اجزای سازنده آن مشخص می شود. با توجه به مشکلات اندازه گیری این داده ها ، به خصوص برای انواع مختلف نانو کلی ها ، میزان افزایش خواص ممکن است تغییر کند. مسائل بهداشتی و زیست محیطی برای نانوذرات قابل کنترل است. محصولات ارگانیک مشابه  برای سالهای زیادی است که  در بسیاری از محصولات صنعتی و مصرفی مورد استفاده قرار گرفته است. این ادعا که نانوکلی ها به دلیل پیشوند "نانو" به نوعی متفاوت هستند ممکن است مشکل باشد. سیلیس بلورین یک مولد طبیعی است که ممکن است در بتونیت آلومینیوم چهار جزیی آمونیوم تجاری وجود داشته باشد،در حالیکه استنشاق آن یک خطر بهداشتی برای انسان ها را ایجاد می کند و محدودیت های بسیار مجاز کمی را تنظیم می کند.

نانو رس ها، علاوه بر عملکرد اصلی خود را به عنوان تقویت کنندگی بالا ، همچنین دارای خواص مهم دیگری مانند خواص حرارتی و به بازدارندگی شعله نیز هستند. برخی عوامل موثر بر عملکرد خوب در نانوکامپوزیت ها عبارتند از: تداخل(پلیمر و سورفاکتانت)،چسبندگی و رطوبت.

آلومینیوم اکسید:

اکسید آلومینیوم به طور مرسوم به نام آلومینا با فرمول شیمیایی Al2O3 شناخته شده است. این ماده ترکیبی شیمیایی از آلومینیوم و اکسیژن با پیوند اتمی بین یونهای قوی است که باعث ایجاد ویژگی های مطلوب در مواد می شود.

 

 آلومینیوم اکسید می تواند در چند فاز کریستالی وجود داشته باشد که می تواند به پایدارترین فاز آلفای شش ضلعی در دمای بالا بازگردد.فاز آلفا آلومینا جزو قویترین و سخت ترین سرامیک های اکسیدی است. سختی بالای آن، خواص دی الکتریک عالی و خواص حرارتی خوب آن باعث می شود که برای طیف وسیعی از کاربرد ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با اندازه وتوانایی های عالی آن و قدرت و استحکام بالا شناخته شده است. آلومینا از با ارزش ترین مواد موجود است و به طور گسترده ای در خانواده سرامیک های مهندسی مورد استفاده قرار میگیرداز جمله موارد کاربردآن می توان ،به فرایند پخت سرامیک، افزایش بازدهی سوخت ها، ساخت نانوکامپوزیت­ها، پوشش های رسانا و پوشش های نوری شفاف، پوشش های سطحی مواد اشاره کرد
مواد خامی که از این سرامیک فنی با کارایی بالا بهره می برند، به آسانی قابل دسترسی می باشند و همچنین دارای قیمت مناسب نیز هستند. با ترکیبی عالی از خواص و قیمت مناسب، جای تعجب نیست که آلومینا با ذرات ریز دارای طیف وسیعی از کاربرد ها می باشد.

 

نانو اکسید روی:

نانو پودرهای اکسید روی (ZnO) به عنوان پودر و ذرات بسیار ریز در دسترس هستند. این نانوذرات دارای خواص ضد باکتری، ضد خوردگی، ضد قارچ و UV هستند. تهیه نانوکامپوزیتهای پلیمری به کمک نانو ذرات ZnO می تواند خواص نوري و مکانيکي پليمرها را به دلیل بر هم کنش قوي دروني بين پليمر آلي و نانو ذرات معدني، اندازه کوچک نانو ذرات، ناحيه سطحي بزرگ و اثر کوانتومي، بهبود بخشد. 

 

 

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )