تولید نانوکامپوزیت آلیاژ پلیمری با خواص مکانیکی و ضد نفوذپذیری گاز مناسب: بهینه سازی با روش سطح پاسخ

نانوکامپوزیت آلیاژ پلیمری با خواص بهینه سازی شده به روی اختلاط مذاب پیوسته و به وسیله تزریق سوسپانسیون نانوکلی به درون اکسترودر دوپیچه همسوگرد تولید شد. به منظور تهیه این نانوکامپوزیت با خواص مکانیکی و ضد نفوذپذیری گاز بالا، از آلیاژ پلی اتیلن سبک و پلی اتیلن سبک خطی با نسبت وزنی 60 به 40، سوسپانسیون نانوکلی اصلاح نشده در آب مقطر، انواع مختلف نمک های آلکیل آمونیومی و سازگار کننده پلی اتیلن مالئیک انیدرید استفاده شد. نمک های اصلاح کننده استفاده شده در این کار اکتادسیل تری متیل آمونیوم کلراید (otac)، دودسیل تری متیل آمونیوم کلراید (dtac) و دودسیل تری متیل آمونیوم برماید (dtab) بودند. علاوه بر نوع نمک اثر دو پارامتر دیگر شامل درصد نانوکلی و سرعت خوراک دهی نیز با روش سطح پاسخ بررسی شد. نانوکامپوزیت های تهیه شده به صورت گرانول درآمدند و تحت آزمون مورفولوژیکی، مکانیکی و نفوذپذیری گاز قرار گرفتند. عکس های حاصل از میکروسکوپ نیرویی اتمی نشان داد که پراکنش نانوذرات کلی در نانوکامپوزیت تهیه شده با otac بهتر از نانوکامپوزیت تهیه شده با شرایط مشابه ولی نمک متفاوت است. آزمون استحکام کشش نشان داد که حتی افزودن مقادیر کم نانوذرات به ماتریس پلیمری، خواص مکانیکی آن را در اکثر موارد افزایش می دهد. این افزایش در نانو کامپوزیت های تهیه شده با otac بسیار چشمگیرتر بود. همچنین نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت تهیه شده با otac دارای مقاومت بیشتری در برابر نفوذپذیری گاز اکسیژن می باشد.