تهيه، شناسايي و بهبود ويژگي گرمايي و مكانيكي پوشش‌هاي آكريليكي با نانوذرات

Synthesis, identification and improvement of thermal and mechanical properties of acrylic coatings by nanoparticles

بستر بسپاري در نانوچندسازه‌هاي هيبريدي آلي- معدني موجب انعطاف‌پذيري و سبكي وزن مي‌شود و نانوذرات معدني وظيفه استحكام گرمايي بالا و بهبود ويژگي مكانيكي را عهده داراند. در اين پژوهش، هم­ بسپار متيل‌متاكريلات – بوتيل‌آكريلات (BA-MMA) به روش بسپارش تعليقه رايج، با درصد تبديل 96/15 % تهيه شده است.براي ساخت نانوچندسازه، از نانوذرات نقره، تيتانيم دياكسيد، آهن اكسيد (Fe3O4)، سيليكا اصلاح نشده و نيز سيليكا اصلاح شده با اصلاح كننده‌هاي 3-(تري متوكسي سيليل)پروپيل‌ متاكريلات (MPS) و دي­­ كلرومتيل وينيل سيلان (DMVS) استفاده شد. برپايه نتايج آزمون وزن‌سنجي گرمايي، نانوچندسازه حاصل از هم­ بسپار BA-MMA حاوي 3/0 گرم سيليكاي اصلاح شده با 0/183 ميلي‌ليتر اصلاح كننده‌ دي كلرومتيل وينيل­ سيلان بالاترين مقدار پايداري گرمايي را نشان داد. مقاومت مكانيكي اين نمونه نسبت به خراش نيز بررسي شد. نتايج نشان داد كه اين پوشش با ضريب اصطكاك پايين با مقدار 0/724 و ضريب خراش پايين با مقدار N-1/2 ،/267 نسبت به خراش، مقاومت بالايي دارد. براي تأييد ساختارهاي شيميايي طيف ­سنجي فروسرخ تبديل فوريه به كارگرفته شد.

The polymer matrix in the organic-mineral hybrid nanocomposites is flexible and lightweight, and inorganic nanoparticles are responsible for high thermal stability and improved their mechanical properties. In this study, Methyl Methacrylate-Butyl Acrylate copolymer (BA-MMA) was synthesized by conventional emulsion polymerization with conversion percentage of 96.15%. In order to synthesize nanocomposite, nanoparticles of silver, titanium dioxide, iron oxide (Fe3O4), unmodified silica, and modified silica with 3-(tri-methoxysilyl) propyl methacrylate (MPS) and dichloromethyl vinylsilane (DMVS) modifiers were used. Based on the results of the thermal gravimetric analysis, nanocomposite prepared from BA-MMA copolymer-containing 0.3 g of modified silica with 0.183 milliliters of chloro-methyl vinyl-silane modifier showed the highest thermal stability. Mechanicl resistance of this sample in terms of the scratch was investigated by nano-scratch instrument and the results showed that, the coating with the lower friction coefficient 0.724 and lower scratch coefficient 0.267 has high scratch resistance. Chemical structure of synthesized compounds were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy.