سنتز و مشخصه یابی کامپوزیت ژلی آکریل آمید/آکریل اسید در حضور نانوذرات خاک رس

در طی سالهای گذشته پژوهشهای فراوانی به منظور تقویت پلیمرها و بهبود خواص آنها در کابردهای صنعتی انجام گرفته است. به کارگیری مواد آلی و معدنی در تقویت پلیمرها بسیار رایج بوده است، اما تحول صورت گرفته در دهه های اخیر استفاده از تقویت کنندهها در ابعاد نانو به جای تقویت کنندهها در ابعاد میکرونی است. به عبارت دیگر عبور از کامپوزیت و رسیدن به نانوکامپوزیت است. نانوکامپوزیتها به دسته خاصی از کامپوزیتها گفته میشوند که حداقل یکی از اجزای تشکیل دهندهی آنها در ابعاد نانو باشد که در ساده ترین حالت شامل جزء پلیمر به عنوان ماتریس و یک جزء نانو به عنوان تقویت کننده است.با توجه به تنوع پلیمرها و رزینها و همچنین نانومواد تقویت کننده و کاربردهای فراوان آنها، موضوع نانوکامپوزیتهای پلیمری بسیار گسترده است. در نانوکامپوزیتهای پلیمری نوع ماتریس پلیمری و نانوذراتی که به عنوان تقویت کننده انتخاب میشونداز اهمیت بالایی برخوردار است]1،2[.انواع مختلفی از نانوذرات در ساختار نانوکامپوزیتها مورد استفاده قرار میگیرند، که از جمله میتوان به نانوذرات اکسیدی، نانورس و نانولوله های کربنی اشاره کرد. در این میان اکسیدهای فلزی به دلیل دارا بودن ساختار سه بعدی و خواص یکنواختی که در تمامی جهات نشان میدهند از اهمیت خاصی برخوردار میباشند. نانوذرات تیتانیوم دی اکسید نمونهای از این اکسیدهای فلزی است که میتواند خواص متفاوتی را در بسترهای پلیمری ایجاد کند]3[.علاوه بر دو عامل نوع ماتریس و تقویت کننده، موضوع مهم دیگری که در تهیهی نانوکامپوزیتها باید مورد توجه قرار بگیرد، توزیع نانوذرات در بستر پلیمری است. با توجه به این نکته که در ابعاد نانو، سطح تماس افزایش مییابد نانوذرات تمایل زیادی به انباشتگی دارند که این مساله در فاز پلیمری مطلوب نبوده و به عنوان یک فاکتور موثر در جهت کاهش خواص مکانیکی نانوکامپوزیت عمل خواهد کرد.روشهای متعددی برای مقابله با انباشتگی نانوذرات و توزیع یکنواخت نانوذرات در بستر پلیمر مورد مطالعه قرار گرفته است،که یکی از این روشها اصلاح سطحی نانوذرات با کمک یک عامل کوپل شونده میباشد. این مواد به دلیل داشتن گروههای عاملی فعال، با گروههای هیدروکسیل موجود بر روی بر روی سطح نانوذراتی نطیر نانو خاک رس واکنش داده و در نتیجه با چسبیدن به سطح نانوذرات سبب افزایش خاصیت آبگریزی آنها میشوند. به این ترتیب، با کاهش سطح تماس نانوذرات، میزان انباشتگی آنها کاهش مییابد]4-6[.