بهينه‌سازي خواص سدگري گاز در نانوكامپوزيت‌هاي بر پايه پلي‌اتيلن پرچگالي-نانوخاك‌رس با روش سطح پاسخ

فرضيه: مخزن‌هاي سوخت پليمري وزن بسيار كمتري در مقايسه با نوع فلزي دارند. اما، در اين مخزن‌هاي سوخت، به كاهش چشمگير تبخير بنزين نياز است. استفاده از نانوذرات و تهيه نانوكامپوزيت پليمري مي‌تواند راه‌حل مؤثري براي دستيابي به ماده‌اي با خواص مكانيكي، فرايندي و تراوايي تنظيم‌پذير باشد. نانوخاك‌رس صفحه‌اي قابليت زيادي در افزايش خواص سدگري پليمرها ايجاد مي‌كند و نوع سازگاركننده نقش مهمي در نحوه پراكنش نانوخاك‌رس دارد.  روش‌ها: نمونه‌هاي نانوكامپوزيتي با روش آميخته‌سازي مذاب در اكسترودر دوپيچي تهيه شدند. براي يافتن فرمول‌بندي بهينه، اثر عوامل مختلفي همچون مقدار نانوخاك‌رس و سازگاركننده، نوع سازگاركننده و سرعت اكستروژن با روش سطح پاسخ بررسي شد. بهينه‌سازي براساس دستيابي به حداقل مقدار گازتراوايي، استحكام ضربه‌اي مناسب و شاخص جريان مذاب مناسب انجام شد.يافته‌ها: به‌طور كلي، با افزايش مقدار نانوخاك‌رس، خواص سدگري بهبود يافت. در حالي كه براي سازگاركننده، مقدار بهينه‌ايي وجود داشت. بهينه‌سازي نتايج مشخص كرد، نمونه داراي  %6wt نانوخاك‌رس (كلويزيت 20A) و %10wt سازگاركننده پلي‌اتيلن پيوندخورده با مالئيك انيدريد، خواص بهينه دارد. در واقع، در اين نمونه تعادل بهينه‌اي ميان خواص مختلف وجود داشته و ساختار كاملاً ورقه‌اي از صفحه‌هاي نانوخاك‌رس حاصل شده است. از سوي ديگر، موم پلي‌اتيلن اكسيدشده با گرانروي زياد، كمترين مقدار تراوايي را ‌نشان داد. اما، مقدار استحكام ضربه‌اي و شاخص جريان مذاب آن غيرقابل قبول بود. نمونه‌هاي نانوكامپوزيت داراي موم پلي‌اتيلن اكسيدشده با گرانروي كم، كمترين مقدار كاهش در گازتراوايي را نشان دادند.