تاثير اندازه و ساختار نانوذرات سيليكا بر مورفولوژي و رفتار كششي اسفنج‌هاي منعطف نانوكامپوزيتي برپايه پلي‌يورتان

در اين پژوهش به بررسي تاثير اندازه و نوع ساختار نانوذرات سيليكا بر مورفولوژي ساختاري نمونه‌هاي اسفنج منعطف پلي‌يورتان و همچنين به بررسي رفتار كششي آن‌ها پرداخته شد. بدين منظور نانوذرات سيليكا با دو ساختار مختلف توپر و توخالي و ميانگين اندازه‌ ذرات 40 nm و 150 nm تهيه گشتند و به عنوان فاز تقويت‌كننده در زمينه اسفنج منعطف پلي‌يورتان با درصدهاي وزني مشابه 0.1،0.2 و 0.3 پخش گرديدند و نمونه‌هاي نانوكامپوزيتي ساخته شدند. در ادامه به مقايسه و بررسي ساختار اين دو گروه از نانوكامپوزيت‌ها با يكديگر و نمونه خالص توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) پرداخته شد و تاثير ساختار نمونه بر رفتار كششي آن‌ها بررسي شد. نتايج حاصل از SEM نشان مي‌داد كه در درصدهاي وزني مشابه از فاز تقويت‌كننده، اندازه و تعداد سلول‌هاي تشكيل شده در نانوكامپوزيت‌ پلي‌يورتان نانوذرات توپر سيليكا نسبت به نانوكامپوزيت پلي‌يورتان نانوذرات توخالي سيليكا و نمونه پلي‌يورتان خالص بيشتر مي‌باشد. همچنين نتايج آزمون كشش نشان داد كه با افزايش درصد وزني فاز تقويت‌كننده در زمينه اسفنج پلي‌يورتان، استحكام كششي نسبت به نمونه خالص بهبود و درصد ازدياد طول كاهش پيدا كرده است. بعلاوه افزايش خواص كششي با تعداد و اندازه سلول‌هاي شكل گرفته رابطه مستقيمي دارد. به طوري‌كه نانوكامپوزيت‌هاي تقويت‌شده با نانوذرات توپر و نانوذرات توخالي سيليكا در 0.3% وزني، استحكام كششي به ترتيب حدود %78 و %34 افزايش و درصد ازياد طول نيز به ترتيب حدود 44% و 30% نسبت به نمونه خالص كاهش پيدا كرد.