بررسي تاثير اصلاح سطحي نانوذرات TiO2 بر روي خواص نانوكامپوزيت UP/TiO2

Effect of Surface Modification of TiO2 Nanoparticles on the Properties of UP/TiO2 Nanocomposite

در اين تحقيق، به منظور دستيابي به توزيع همگن نانوذرات TiO2 در بستر نانوكامپوزيت /TiO2(Unsaturated-Polyester) UP، سطح نانوذرات TiO2 با روشي نوين اصلاح يافته است، بدين منظور بعد از اصلاح اوليه سطح نانوذرات اكسيد تيتانيوم توسط كوپل مولكول هاي 3-(متاكريلوكسي) پروپيل تري متوكسي، با انجام واكنش كوپوليمريزاسيون در حضور مونومرهاي اتيل اكريلات و متيل متاكريلات سطح نانوذرات TiO2 مورد اصلاح سطحي مجدد قرار مي گيرد. طيف سنجي FTIR انجام موفقيت آميز اتصال گروه هاي كوپل شونده و زنجيرهاي پلي اكريلات به سطح نانوذرات اكسيد تيتانيوم و يا به عبارت ديگر اصلاح سطحي را تاييد كردند. براي بررسي مورفولوژي و نحوه توزيع نانوذرات در زمينه پليمري از دستگاه ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و براي مطالعه خواص نوري نانوكامپوزيت ها از دستگاه اسپكتروفوتومتر UV-Vis استفاده شد. نتايج بدست آمده نشان دادند كه اصلاح مجدد سطح نانوذرات اكسيد تيتانيوم منجر به بهبود خواص پوشش دهي در برابر امواج UV و نيز خواص استحكام كششي، خمشي و ضربه اي نانوكامپوزيت ها شده است.

In this study, to improve the nanoparticle dispersion and increasing possible interaction between nanoparticle and polymeric matrix in the UP/TiO2 nanocomposite, the surface of the TiO2 nanoparticles was modified in the new approach; first the surface of TiO2 nanoparticles was modified by a coupling agent as 3-(methacryloxy) propyl trimethoxy silane and then polymerized in the presence of ethyl acrylate and methyl methacrylate monomers with AIBN as initiator. FTIR spectroscopy confirmed the presence of the coupling molecule and consequently copolymer macromolecular chains on the surface of TiO2 nanoparticles. Transmission electron microscopy (TEM) was used to study the morphology of the particles before and after the surface grafting. Mechanical properties and ultraviolet visible (UV/Vis) spectroscopy of various samples, including the doubly modified-TiO2 nanoparticles and the unmodified-TiO2 nanoparticles were also investigated. The results showed that surface remodification of TiO2 nanoparticles improve nanoparticles dispersion, mechanical properties and UV protection of the UP/TiO2 nanocomposite.