پایداری گرمایی و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های پلی(وینیل کلرید) دارای کمپلکس شیف-باز و نانوذرات منیزیم هیدروکسید

فرضیه: با توجه به محدودیت مقاومت گرمایی پلی (وینیل کلرید) ( PVC) ، توسعه سامانه های افزودنی چندمنظوره با کارایی هم زمان گرمایی و مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. فرضیه اصلی این پژوهش بر این اساس استوار است که ترکیب هم زمان دو جزء شامل پایدارکننده گرمایی فلز-آلی و بازدارنده شعله نانوساختار دارای گروه های عاملی فسفردار می تواند با اثر هم افزایی،  به بهبود خواص گرمایی PVC بدون کاهش خواص مکانیکی منجر شود.روش ها: در این راستا، کمپلکس شیف- باز روی (ZSC) به عنوان پایدارکننده گرمایی و نانوذرات منیزیم هیدروکسید (MDH) اصلاح شده با  دی کربوکسیلیک اسید دارای DOPO (DMMH) به عنوان منبع فسفر، تهیه و به صورت جداگانه و ترکیبی به ماتریس PVC افزوده شدند. فیلم های نازک PVC با روش ریخته گری محلول در حلال تتراهیدروفوران تهیه شد. ساختار شیمیایی و موفقیت فرایند سنتز افزودنی ها با  طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه ( FTIR)، رزونانس مغناطیسی هسته (NMR )، پراش پرتو X ، میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM ) و تجزیه های عنصری تایید شد. رفتار گرمایی و اشتعال پذیری نانوکامپوزیت ها به کمک گرماوزن سنجی (TGA ) و آزمون شاخص محدودیت اکسیژن (LOI) بررسی شده و خواص مکانیکی نمونه ها نیز با آزمون کشش ارزیابی شد. یافته ها: نتایج نشان داد، وجود هم زمان ZSC و DMMH موجب افزایش دمای ۵۰ درصد تخریب گرمایی به مقدار %۵/۷ درصد، افزایش باقی مانده کربنی به مقدار %۵۰ و بهبود مقدار LOI به مقدار %۳ نسبت به نمونه PVC اولیه می شود. افزون بر این، ترکیب بهینه افزودنی ها به افزایش استحکام کششی به مقدار %۴۰ درصد و مدول یانگ به مقدار %۴۷ نسبت به PVC اولیه منجر شد. این سامانه، راهبرد موثری برای تولید قطعاتی ایمن تر با عملکرد گرمایی بهبود یافته از PVC را فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

پلی (وینیل کلرید) ، مقاومت حرارتی ، خواص مکانیکی ، منیزیم هیدروکسید ، کمپلکس شیف-باز