مطالعه رفتار (مكانيكي ـ گرمايي ديناميكي) يك نانوكامپوزيتهيبريدي سيليكوني تهيه شده به روش (سُل ـ ژل) با هدفكاربري در حوزۀ نوري ناخطي

A Study of Dynamic Mechanical Thermo-Analysis of a Silicone-Based Hybrid Nanocomposite Prepared via the Sol-Gel Route for Nonlinear Optics Applications

در تحقيق حاضر، يك شبكه نانوكامپوزيتي هيبريدي سيليكوني حاوي ماده رنگزاي آلي ديسپرس قرمز 1 (با ويژگي نوري ناخطي)، ابتدا با استفاده از همبسپارش مونومرهاي MPTMS (3- متاكريلوكسي پروپيل تري متوكسي سيلان)1 و HEMA (2- هيدروكسي اتيل متاكريلات)2 و سپس بهرهگيري از روش سُل ـ ژل، سنتز گرديد. به منظور به دست آوردن اطلاعات جزئيتري در ارتباط با ساختار نانوكامپوزيتي سيليكوني سنتز شده در راستاي كاربري آن در حوزة نوري ناخطي، از آزمونهاي شناسايي DMTA (آناليز مكانيكي ـ گرمايي ديناميكي) بهره گرفته شد. نتايج به دست آمده بيانگر ظاهرشدن ويژگيهاي گرمايي و مكانيكي مناسب براي سيستم، طراحي شده بودند. به ويژه آنكه نمونة حاوي مادة رنگزا خواص بهتري را در مقايسه با نمونة بدون مادة رنگزا از خود نشان داد، بهطوري كه يكپارچگي مكانيكي اين نمونه در محدودة دمايي ºC300-250، به ميزان بسيار بيشتري حفظ گرديد. به علاوه، در تركيب هيبريدي سنتز شده محدودة نسبتاً پهني از دماي گذار شيشه اي (با ميانگين متوسط دمايي ºC130) مشاهده شد كه اين پديده به عنوان مزيتي به صورت بروز تغييرات كمتر در ميزان پايداري مكانيكي نمونه، در محدودة نوار عرضي پهن‌تري از دماهاي كاربري، به شمار ميرود.

In this work, a Nonlinear Optical Dye containing silica hybrid network was prepared via the sol-gel method, by copolymerization 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS) and 2-hydroxylethylmethacrylate (HEMA). Disperse Red 1 was introduced as the dye. The samples were characterized by DMTA (Dynamic Mechanical Thermo-Analysis) in order to have detailed information on the synthesized silicone-based nanocomposites. The investigations confirmed the development of reactions and revealed the appropriate mechanical and thermal properties. The dye-containing samples represented a better behavior compared with the blank one. The mechanical integrity was still maintained in the range of250-300°C. In addition, the synthesized hybrid material showed an almost broad region for its glass transition temperature (with an averaged midpoint of ~130°C), which is an advantage for having smaller stiffness changes in hybrid nanocomposites.