ارزیابی ریزساختار نانوکامپوزیت کوپلیمر (اکریلونیتریل- بوتادین)تقویت شده به وسیله نانوکربنات کلسیم با استفاده از آزمون نفوذپذیری

تلاش برای دستیابی به کاهش شایان توجه نفوذپذیری مواد پلیمری در برابر مایعات و گازها برای تولید فرآورده های پلیمری خنثی در کاربردهای مهندسی از جایگاهی ویژه­ در پژوهش ها برخوردار است. هدف از این پژوهش، بررسی رفتار نفوذپذیری کوپلیمر (اکریلونیتریل- بوتادین) تقویت شده به وسیله نانوذرات کربنات کلسیم در محدوده دمایی °C۴۵-۲۵ و هم­چنین، استفاده از آزمون­ نفوذپذیری حلال جهت ارزیابی ریزساختار نانوکامپوزیت­های پلیمری است. نتایج نشان می­دهند که غلظت نانوذره در نانوکامپوزیت نقشی تعیین کننده در مقادیر ضرایب نفوذ، جذب و تراوایی نانوکامپوزیت دارد و با افزایش نانوکربنات کلسیم تا مقدار بهینه (۱۵-۱۰ درصد)، روند کاهشی در ضرایب دیده می­شود (کاهش ۲۲ درصدی ضریب نفوذ) و در غلظت­های بالاتر، روند صعودی بویژه در دماهای بالاتر مشاهده شد. با افزایش درجه حرارت، مکانیسم نفوذ در   نانوکامپوزیت­های تولیدی به حالت نفوذ فیکی نزدیکتر گردید.افزایش غلظت نانوذره مقدار تورم و سرعت نفوذ حلال و        هم­چنین، انرژی فعالسازی (تا حدود دو برابر) کاهش نشان می دهند.با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی ریزساختار و پراکندگی نانوذرات کربنات کلسیم در بستر پلیمری ارزیابی و ارتباطی مناسب میان ریزساختار و نتایج تجربی بدست آمده (آزمون­ نفوذپذیری و مکانیکی) برقرار گردید. روی هم رفته، آزمون­های نفوذپذیری، مکانیکی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی ریزساختار رفتاری مشابه برای نانوکامپوزیت­های تولیدی ارایه نمودند و می­توان پیشنهاد کرد که از آزمون­ نفوذپذیری به عنوان شیوه­ای ارزان­قیمت و ساده برای شناسایی و ارزیابی خواص نانوکامپوزیت­های پلیمری استفاده شود.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، نانوکربنات کلسیم ، ریزساختار ، نفوذپذیری ، خواص مکانیکی