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 جزئی امتزاج­ پذیر است، اما آمیخته بسیاری از آن­ها 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 رویکرد­های سازگار­سازی آمیخته ­ها انجام شده است. اصلاح سطحی پلیمرها، افزودن کوپلیمر­های قطعه ای، سازگار­سازی 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 آن­ها 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.

کلیدواژه ها:

آمیخته های پلیمری ، سازگارسازی ، نانوذرات ، مرزمشترک ، شبکه سه بعدی