آمايش نانو سيليكا با آمينوسيلان: بررسي اثر pH واكنش بر خواص سطحي و كاربردي ذره

آمايش نانو سيليكا با آمينوسيلان: بررسي اثر pH واكنش بر خواص سطحي و كاربردي ذره

در اين تحقيق نانو سيليكا تحت شرايط مختلف pH با يك آمينو سيلان آمايش گرديد و ذرات حاصله توسط آزمون‌هاي دستگاهي مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج حاكي از تاثير بارز pH آمايش روي ميزان واكنش سيلان با سطح ذرات است كه اين ميزان بين 29 تا 58 درصد متغير است. پتانسيل زتا ذرات از 7.1– ميلي ولت براي نانو سيليكا تا 5.5+ و 18.01+ به ترتيب براي نانو سيليكاهاي با كمترين و بيشترين ميزان آمايش به دست آمد. نتايج نشان داد كه نمونه‌هاي با ميزان سيلان بيشتر پايداري پراكنش بهتري در حلال‌هاي با پارامتر پيوند هيدروژني بيشتر و پارامتر قطبي كمتر دارند. خواص مكانيكي بهتر نانو پوشش‌هاي تهيه شده با رزين پلي‌يورتان حاوي اين ذرات حاكي از پراكنش بهتر و احتمال واكنش فيزيكي ـ شيميايي بين ذرات آمايش شده و ماتريس رزين است. قدرت كشش، افزايش طول در نقطه تسليم و شكست، سختي دندانه‌اي در مقياس ماكرو و مدول يانگ براي نشان دادن تاثير مثبت ذرات آمايش شده با سيلان در رزين مورد بررسي قرار گرفتند.

In this work nano silica was treated by an amin silane at different pH conditions and analysed using different techniques. It was found that the pH of treating bath highly affected the grafting of silane on the surface leading to grafting ratios between 29 and 58 percent. The zeta potentials changed from -7.1 mv for pristine silica to +5.5 mv and +18.01 mv for the lowest and the highest grafted particles respectively. The results showed that, the sample with higher grafting has better dispersion stability in solvents with higher hydrogen bonding parameter and lower polar parameter. The higher mechanical properties of the nano clear coats using a polyurethane filled with these particles may confirm the better dispersion and possibility of a physico-chemical interaction between the surface modified silica and the matrix. The tensile strength, elongations at yield and break and micro indentation hardness as well as the Young modulus were used to show the improvement achieved in properties of modified particles containing resin.