دانلود مقاله ترجمه شده خواص ضدخراش و چسبندگی پوشش های نانوکامپوزیتی پلیمر/ رُس مبتنی بر مونومرهای متاکریلات با قابلیت پخت تابشی

چکیده

انواع مختلفی از نانو کامپوزیت  های پلیمر/ رُس تهیه شد و کاربرد آن­ها به عنوان مواد پوششی سخت و ضدخراش ارزیابی شد. نانوکامپوزیت­  های با قابلیت پخت تابشی مبتنی بر 2،2- بیس [4-(متاکریلوکسی پروپوکسی)- فنیل] پروپان (Bis-GMA) و تری(اتیلن گلیکول) دی متاکریلات (TEGDMA) (50%/50 وزنی) با استفاده از سه نوع رُس و سطوح بارگذاری مختلف تهیه شد. خواص چسبندگی و مقاومت در برابر خراش پوشش­ ها روی ورق­ های پلی متیل متاکریلات بررسی شد. ارتباط بین نتایج به دست آمده با حالت دیسپرسیون رُس (تعیین شده با استفاده از میکروسکوپی الکترونی عبوری و پراش پرتو ایکس) و مورفولوژی سطحی (تعیین شده با استفاده از میکروسکوپی نیروی اتمی) مشخص شد. چنین نتیجه­ گیری شد که لایه لایه شدن یا بین لایه ­ای شدن نقش مهمی، بخصوص در زبری سطح، ایفا می­کند، که با تغییر خصوصیات سطح مشترک پوشش- بستر روی چسبندگی نیز تأثیرگذار است. بالاترین مقاومت در برابر خراش با کیفیت چسبندگی مناسب برای نمونة حاوی %1 وزنی رُس با سازگاری بالاتر (کلویسیت30B ) در مخلوط رزین نانوکامپوزیت به دست آمد.

1- مقدمه

در حال حاضر انواع مختلفی از مواد پلاستیکی به دلیل داشتن خواص عالی مانند سبکی، سادگی تولید انبوه و قیمت پایین­تر برای استفاده به عنوان جایگزین شیشة معدنی در دسترس هستند. در بین این مواد، پلی(متیل متاکریلات) (PMMA) و پلی کربنات (PC) دو مورد از شناخته­شده­ ترین و پر مصرف­ترین پلاستیک­ها با خواص نوری عالی هستند [1]. با این حال، یکی از معایب اصلی شیشه­ های آلی مقاومت پایین آن­ها در برابر خراش است. بنابراین، بهبود مقاومت سطحی در برابر خراش­ های مکانیکی، بدون کاهش شفافیت و خواص نوری، همچنان یک چالش در حوزة شیشه­ های آلی به حساب می ­آید. کاربرد پوشش ­های غیرآلی از طریق رسوب­ دهی فاز گاز یا بخار بطور گسترده برای افزایش مقاومت در برابر خراش استفاده می­شود. با این حال، هزینة بالای فرایند تولید و چسبندگی ضعیف پوشش نهایی به بستر از جمله معایب این روش­ها هستند [2]. در دهة گذشته، نانوکامپوزیت­های پلیمر/ سیلیکات لایه­ ای (PLS) متشکل از یک فاز دیسپرس شدة نانو مقیاس، که معمولاً رُس­های لایه­ ای هستند، در یک ماتریس پلیمری در بسیاری از کارهای تحقیقاتی تولید شده و مورد بررسی قرار گرفته است. اثر بهبود دهندة لایه­ های نانو مقیاس روی بسیاری از خواص پلیمر خالص مانند خواص مکانیکی و نفوذناپذیری در برابر گاز، و همچنین بازدارندگی شعله مشخص شده است [3-10]. در واقع، کانی­های رُسی به شکل رُس­های اصلاح شدة آلی استفاده می­ شوند تا شرایط مورد نیاز برای قرارگیری مونومرهای آلی یا زنجیرهای پلیمری بین لایه­ های رُس فراهم شود. بسته به حالت دیسپرسیون لایة رُس، دو نوع اصلی از نانوکامپوزیت­ های پلیمر/ رُس تولید می­شود. لایه لایه شدن زمانی اتفاق می­افتد که لایه­ ها بصورت مجزا دیسپرس شوند و زنجیرهای پلیمری بین آن­ها قرار گیرد [11-13]. در بین کاربردهای فراوان ترکیبات PLS، کاربرد آن­ها برای پوشش­دهی نیز مورد توجه قرار گرفته است. یکی از کاربردهای جالب نانوکامپوزیت­ های PLS به عنوان یک مادة پوشش دهنده قابلیت آن­ها در حفاظت از سطوح فلزی در برابر خوردگی است [14-16]. اثر اصلی پرکننده­های رُس نانو مقیاس در این کاربرد عمل به عنوان یک مانع فیزیکی در برابر گونه­ های مهاجم مانند O2 و H+ از طریق ایجاد یک مسیر پر پیچ و خم است…