سنتز پليمرهاي شاخه‌دار و پراكنش نانوذرات سيليكا و اثر برهم‌كنش آن‌ها بر شكل‌شناسي سيمان آبدار شده

انواع پليمرهاي شاخه‌دار از واكنش پليمرشدن درجاي راديكالي آزاد مونومرهاي آكريليك اسيد (AA)، مالئيك انيدريد (MA) و پلي‌اتيلن گليكول متيل‌اتر متاكريلات با وزن مولكولي   950g/mol (PEGMA) با درصدهاي مختلف از نانوذرات سيليكا سنتز شدند. شناسايي ساختاري اين تركيبات با روش‌هاي طيف‌سنجي زيرقرمز تبديل فوريه (FTIR)، رزونانس مغناطيسي هسته هيدروژن (1HNMR) و سوانگاري ژل تراوايي (GPC) انجام شد. نتايج بررسي برهم‌كنش ميان پليمرهاي شاخه‌دار با نانوذرات با گرماوزن‌سنجي (TGA‌) نشان داد، در شرايط اسيدي پيوندهاي هيدروژني ميان عامليت‌هاي موجود در زنجير پليمري با سطح نانوذرات بسيار قوي‌تر از شرايط خنثي است. همچنين، نوع برهم‌كنش ميان عامليت‌هاي موجود در زنجير پليمري با گروه‌هاي هيدروكسي موجود در سطح نانوذرات در شرايط اسيدي و خنثي متفاوت است. بررسي پراكنش نانوذرات سيليكا در مجاورت پليمرهاي شاخه‌دار با استفاده از روش‌هاي پراكندگي نور ديناميكي (DLS) و ميكروسكوپي الكتروني پويشي (SEM) انجام شد. نتايج نشان داد، در شرايط اسيدي اندازه ذرات بسيار بزرگ بوده و پراكنش به‌خوبي انجام نشد. در شرايط خنثي و پس از صوت‌دهي، نيز پراكنش نانوذرات به‌خوبي انجام شد. همچنين، با افزايش درصد وزني نانوذرات از %4.7 به %23 وزني، مقدار پراكنش نانوذرات كمتر ‌شد. افزون براين، نتايج SEM مربوط به سطح مقطع سيمان نشان داد، نانوذرات پراكنده شده به‌خوبي درون سيمان توزيع مي‌شوند و پليمرهاي شاخه‌دار روي شكل‌شناسي ساختار بلور‌هاي ايجاد شده در سيمان اثر شايان توجهي دارند. نتايج پراش پرتو X با انرژي پاشنده (EDAX) نشان داد، پليمرهاي شاخه‌دار و نانوذرات به‌خوبي درون سيمان پخش شدند.