نانوکامپوزیت های بر پایه نشاسته سیب زمینی -مونت موریلونیت ( MMT): حساسیت به آب، خواص مکانیکی وگرمایی و الگوی پراش پرتو X

هدف از این پژوهش، مطالعه اثر افزودن مقادیر مختلف مونت موریلونیت( 3، 5، 7 و % 9 وزن نشاسته)، بر خواص فیزیکی نانوکامپوزیت های نشاسته سیب زمینی- MMT است. مقاومت گرمایی وخواص مکانیکی فیلم های نانوکامپوزیت به ترتیب به وسیله آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی وآزمون کشش و نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر با استفاده از آزمون پراش پرتو Xبررسی شد. برای مطالعه اثر افزودن نانوذرات بر مقدار بازدارندگی فیلم های حاصل در برابر رطوبت، مقدار جذب رطوبت و تراوایی نسبت به بخار آب ( WVP ) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد،نحوه پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمر به شکل ورقه ای است. مقدار WVP برای نمونه شاهد،2/6 × 10-7 g/m h Pa است که با افزایش غلظت نانوخاک رس تا % 9، به طور معنی داری کاهش می یابد وبه g/m h Pa و 7- 1/43 × 10 می رسد. همچنین، با افزودن نانوخاک رس از صفر تا % 9، استحکام کششی نهایی نمونه های فیلم از 5/9 MPa تا 6/63 MPa افزایش و کرنش تا پارگی از % 82 / 34 به % 83 / 26کاهش یافت. اما، روند افزایشی استحکام کششی در فیلم های حاوی غظت های کم نانوخاک رس( 0-7% )، معنی دار نبود. مهمترین دلیل برای تقویت مقاومت مکانیکی در اثر افزودن نانوخاک رس،برقراری پیوندهای بین سطحی قوی تر و بیشتر بین زنجیرهای نشاسته و لایه های نانوخاک رس،پرکردن فضاهای خالی و افزایش نواحی بلوری است. بررسی مقاومت گرمایی نمونه ها نشان دادفیلم های نانوکامپوزیت نسبت به فیلم نشاسته خالص مقاومت گرمایی و دمای ذوب بیشتری دارند.با افزایش محتوای نانوخاک رس از صفر تا % 9، دمای ذوب نمونه های نانوکامپوزیت از 218°C تا232/1°C افزایش می یابد. همچنین با افزایش محتوای نانوخاک رس، دمای انتقال شیشه ای افزایش می یابد. این افزایش مربوط به کاهش حجم آزاد، کاهش تحرک قطعه ای و در نتیجه تشکیل ساختارمنسجم تر به وسیله نانوخاک رس در نواحی بی شکل است.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، نشاسته ، مونت موریلونیت ، خواص مکانیکی ، نانوخاک رس