بهينه سازي محتواي نانو خاك رس در بسپارش شبكه پليمري در هم نفوذ كرده پلي يورتان و پلي متيل متاكريلات براي بررسي خواص صوتي، حرارتي و مكانيكي نانوكامپوزيت ها

Optimization of nano clay content on in-situ polymerization of polyurethane/polymethyl methacrylate interpenetrating network to study acoustic, thermal and mechanical properties of nanocomposites

فرضيه: امروزه كنترل آلودگي صوتي اهميت زيادي دارد. آلودگي صوتي سبب آسيب رساندن به انسان و آرامش او مي شود. از جمله بهترين روش هاي براي كنترل آن استفاده از پليمرها است. تحقيقات انجام گرفته بر روي خواص صوتي پليمرها مشخص كرد كه شبكه پليمري درهم نفوذ كرده (IPN) بهترين نتايج را دارد. كامپوزيت هاي IPN بطور گسترده اي به عنوان عامل هاي مهار كننده صدا و ارتعاش به علت خواص ويسكوالاستيك بالا در محدوده دماي انتقال شيشه­اي مورد استفاده قرار مي گيرند. نسبت تركيبات و نانو ذرات به عنوان متغيرهاي اصلي در تعيين خواص IPN مي باشند. روش ها: ساختار شيميايي تركيبات توسط طيف سنجي FT-IR مورد بررسي قرار گرفت. نسبت بهينه تركيبات IPN توسط تجزيه و تحليل آكوستيك و تنش-كرنش بررسي شد. سپس اثر نانو رس در خواص صوتي و حرارتي IPN مورد بررسي قرار گرفت. متغيرهايي از قبيل تانزانت دلتا (Tanδ) و دماي انتقال شيشه­اي (Tg) همچنين افزايش فواصل دمايي با ميرايي موثر(Tanδ>0.3) به عنوان شاخص جهت توانايي ميرايي موثر استفاده شدند.. اثر نانو ذرات بر روي IPNs توسط تجزيه و تحليل گرماسنجي و تحليل مكانيكي پويا مورد بررسي قرار گرفت. يافته: نتايج نشان داد كه تشكيل تركيبات IPN به دليل تغيير دماي انتقال شيشه به دماي بالاتر و دماي ميرايي افزايش يافته است. ارزيابي نتايج نشان مي دهد كه آميخته هاي تهيه شده داراي اثر ويسكوالاستيك جهت ميرايي صوتي هستند. با بررسي نتايج آزمون هاي جذب صوت و خواص مكانيكي مشخص شد كه نسبت 75/25 بيشترين ميزان جذب صوت را داراست. سپس از طريق پليمريزاسيون درجا شبكه هاي با درصدهاي مختلف نانورس تهيه شد. وجود نانو ذرات رس در ماتريس پليمري منجر به بهبود مقاومت حرارتي و مدول الاستيك فوم شد و نمونه داراي 1% نانو ذره و نسبت 75/25 بيشينه بهبود خواص را از خود نشان داد.

voice pollution control has great importance. Voice pollution causes harm to humans body as well as distressing calmness. Various methods are used for this purpose and best results were obtained by using polymers. Several investigation have been done on the acoustical properties of the polymers and it has been found that interpenetrating polymer network (IPN) have best results. IPN composites are widely used as sound and vibration damping agents due to the high viscoelastic properties in the glass transition temperature range. Ratio of IPN compounds and nano particles as to major parameter have considerable influenced on IPN properties. Methods: Chemical structure of the compounds was investigated by FT-IR spectroscopies. Optimized ratio of IPN compounds were investigated by acoustical analysis and stress-strain analysis. Afterwards, effect of nano clay content on acoustical and thermal properties of IPN were investigated. Parameter such as tanδ was used as an index for effective damping ability. Effects of nano particles on IPNs were examined by thermo-gravimetric analysis and dynamic mechanical analysis. Findings: The results revealed that formation of IPNs compound due to transform of glass transition temperature to higher temperatures and temperature of damping was increased. Therefore, in the result of the PU / PMMA IPNs attenuation properties were improved. The results of absorption coefficient showed that IPN with ratio (PU 75:25 PMMA) have highest absorption. In second step, by using in situ polymerization process content of nano clay were optimized. Thermal and mechanical results determined that IPN with 1.0%of nano clay has best performance. Optimized ratio of PU: PMMA was obtained by examination of acoustic coefficients analysis and stress-strain analysis. The results revealed that 75:25 PU:PMMA ratio and 1 percent of nano clay have best performance in analyses.