تهيه و شناسايي پوشش‌هاي نانوكامپوزيتي ضد الكتريسيته ساكن بر‌پايه سيليكا با فرآيند سل-ژل

Preparation and Characterization of Antistatic Silica-based Nanocomposite Coating via Sol-gel Process

در اين پژوهش نانوكامپوزيت‌هاي هيبريدي ضدالكتريسيته ساكن بر پايه سيليكا با روش سل ـ ژل تهيه و روي بسترهاي شيشه‌اي يا آلومينيمي به روش پوشش‌دهي غوطه‌وري اعمال وخواص مكانيكي و الكتريكي آنها بررسي شد. سل هيبريدي به وسيله واكنش آبكافت و تراكم پيش‌سازه‌هاي آلي - معدني گليسيدوكسي پروپيل تري متوكسي سيلان) (GPTMS و تترا متوكسي سيلان ((TMOS در مجاورت كاتاليزور اسيدي و اتيلن دي آمين (ED) به عنوان عامل شبكه‌اي كننده تهيه شد. از تركيب آمينوسيلان N-(2-آمينواتيل)3- آمينوپروپيل تري متوكسي سيلان (AAPM) به عنوان عامل ضد الكتريسيته ساكن استفاده شد. خاصيت ضد الكتريسيته ساكن پوشش‌ها با اندازه‌گيري مقاومت الكتريكي سطحي آنها اثبات وبا استفاده از طيف‌سنجي زير قرمز انتقال فوريه پيشرفت واكنش‌هاي آبكافت و تراكم بررسي شد. تصاوير ميكروسكوپي الكترون پويشي ((SEM و الكترون عبوري (TEM) سطح نمونه‌ها مويد داشتن پوششي يكنواخت و اندازه ذرات در حدود 100-30 نانومتر بود. همچنين استحكام چسبندگي با استفاده از روش برش متقاطع بررسي شد. اين نوع پوشش‌هاي نانوكامپوزيتي ضد الكتريسيته ساكن را مي‌توان در جاهايي كه عدم تجمع بار اهميت دارد مانند صفحه نمايشگر تلويزيون، قطعات الكترونيكي و غيره به كار برد.

In this study,Silica-based anti-static nanocomposite hybrid coatings have been developed via sol-gel process on aluminum and glass substrates using dip coating techniques for mechanical and electrical evaluations. The hybrid sols were prepared by hydrolysis and condensation of 3-glycidoxypropyl-trimethoxysilane (GPTMS)and tetra methylorthosilicate (TMOS) in the presence of acidic catalyst and ethylen diamine (ED), as cross-linking agent. N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane (AAPM) is used as antistatic agent and the antistatic properties of the coatings were investigated via surface resistivity measurements. The surface morphology and size of the nanoparticles in the hybrid films were observed and determined by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) respectively. In addition, the hydrolysis and condensation reactions were followed by fourier transform infrared spectroscopy. Also investigation of the coating mechanical properties by cross-cut test revealed that these coatings have great adhesion towards the substrate.