اثر پلی آمید ۶ بر ساختار بلوری پلیمر در نانوکامپوزیت پلی وینیلیدن فلوئورید- نانوخاک رس

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در این پژوهش، اثر نانوخاک رس بر ساختار بلوری پلی) وینیلیدن فلوئورید(، PVDF ، و شکل شناسی نانوکامپوزیت حاصل با بزارهای مختلف مطالعه شد. اثر 3 درصد وزنی از نانوخاک رس کلویزیتCloisite 30B) 30B ) روی ساختار بلوری PVDF به گونه ای است که بیش از 11 برابر درصد بلور بتای آن را افزایش می دهد. درصد بلور بتا از 6% در حالت پلیمر خالص به 68 % در غلظت 3% ازاین نانوخاک رس افزایش یافت. این امر به اثر الگوبخشی سطح ذرات نانو خاک رس نسبت داده شده است. افزودن 5 درصد وزنی از نایلون 6 باعث بهبود پراکنش، افزایش گرانروی و جا به جایی بسامد تقاطع به بسامدهای کمتر می شود. ولی، به دلیل تمایل زیاد نایلون به اصلاحک ننده آلی نانوخاک رس وپوشانده شدن کامل خاک رس از اثر الگوبخشی آن به نوع بلور PVDF جلوگیری می کند. کاهش گرانروی در نانوکامپوزیت سازگارنشده به کاهش گره خوردگی زنجیرهای PVDF نسبت داده شده است. در حالی که افزایش گرانروی به وجود ذرات نانوکامپوزیتی نایلون  نانوخاک رس و جا به جایی محل تقاطع مدول های اتلاف و ذخیره به بسامدهای کمتر به برهمک نش نایلون و PVDFبا وجود این نانوذرات نسبت داده شد. انتظار می رود، وجود نایلون 6 موجب بهبود تولید بلورهای بتای جهت یافته در PVDF شود که ارایه دهنده خواص پیزوالکتریک هستند.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Polyamide 6 on Crystalline Structure of Polymer in PVDF-Nanoclay Nanocomposite

نویسندگان [English]

  • Ali Akbar Yousefi
  • Mohammad Mahdi Salarian
چکیده [English]

The  effect  of  nanocaly  on  crystalline  structure  of  poly(vinylidene  fuoride), PVDF, and the morphology of the resulting nano-composite were investigated using  different  characterization  techniques.  The  presence  of  3wt%  Cloisite 30B in PVDF matrix results in 11 fold increase in the percentage of beta crystalline content of the polymer. This was found to be attributed to the epitaxial effect of the clay  surface. The  beta  crystalline  content  of  the  pure  polymer  (6%) was  raised  to
68% in the composite. Addition of 5wt% polyamide 6 (PA6) improved dispersion of
nanoclay which led to augmentation of the viscosity and displacement of the crossover frequency of the compatibilized composite towards lower frequencies. However, due to stronger affnity of the PA6 towards organically modifed clay the epitaxial effect of  the  clay on  crystalline  structure of PVDF was  totally  eliminated. The  reduction of  viscosity  in  incompatibilized  nanocomposite was  attributed  to  reduced  number of PVDF chain entanglements  in  the presence of nanoclay. Meanwhile,  increase  in
viscosity and displacement of crossover  frequency  towards  lower  frequencies were attributed to formation of clay-PA nanoparticles and PVDF-polyamide 6 interactions. It is expected that the presence of polyamide 6 promotes the formation of oriented-beta crystals in PVDF, which in turn improves the piezoelectric properties of the polymer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • poly(vinylidene fluoride)
  • Nanoclay
  • PA6
  • beta crystal
  • rheometry