ZnO/PVC nanocomposites films have been prepared by the solvent casting method and investigated by various techniques. All results show good dispersion of ZnO nanoparticles in the polymeric matrix. XRD revealed that pure PVC films are partially crystalline with hallow peak but ZnO nanoparticles have wurtzite structure and the nanocomposite films were almost the same as those of ZnO with decrease in the degree of crystallization, causing increase in the amorphous region. FT-IR presented the same spectra for nanocomposites in the wavenumber range 700–3100 cm⁻¹, weak band located at 500–700 cm⁻¹,which can be attributed to stretching of ZnO bond and an increase of the bending band of OH at 1631 cm⁻¹ was observed. The surface of the films was analyzed by SEM, which becomes rough with some small aggregates compared with pure PVC with good distribution in the entire surface region with bright spots. TEM revealed a regular crystalline lattice superimposed on an amorphous background due to carbon support and PVC matrix and the structure of these particles is hexagonal. In addition, the nanocomposites films have higher glass transition temperature, specific heat and thermal stability relative to those of pure PVC because of strong interaction among ZnO nanoparticles and PVC

چکیده

لایه ‌های نانوکامپوزیتی ZnO/PVC را با روش قالب ‌گیری حلال  تهیه و با تکنیک‌ های مختلفی بررسی کرده ‌ایم. تمامی نتایج نشان از پراکندگی خوب نانوذرات  ZnOدر محیط پلیمری دارد. پراش اشعه ایکس (XRD) مشخص کرد که لایه‌ های PVC خالص، تا حدی با پیک ‌های مقعر کریستالیزه شده اما نانوذرات ZnO به دلیل افزایش در ناحیه‌ ی آمورف (بی‌شکل)، درجه ‌ی تبلور آن کاهش یافته است. طیف‌ سنجی FTIR (طیف سنجی تبدیل فوریه در ناحیه مادون قرمز)  طیف مشابهی را برای نانوکامپوزیت‌ ها در محدوده‌ ی اعداد موج  700 تا 3100 (cm^-1) و نوار ضعیفی در 500-700 cm^-1 به نمایش گذاشت که می ‌توان آن را به کشیدگی پیوند Zn-O  نسبت داد. همچنین یک افزایش در خمش نواری O-H در 1631 cm^-1 مشاهده شد. سطح لایه‌ ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی  (SEM)  آنالیز شدند و توده‌ های کوچک موجود در تصاویر نشان از زبری سطح آن داشت. این زبری قابل مقایسه با زبری سطح PVC خالص بود که توزیع مناسبی در تمام سطح داشت که با نقاط روشن در تصاویر SEM مشاهده می‌ شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که یک شبکه بلوری منظم که ناشی از ساختار کربنی و محیط PVC است، بر روی یک پس ‌زمینه‌ ی آمورف  قرار گرفته است. تصاویر همچنین نشان داد که ساختار این نانوکامپوزیت ‌ها هگزاگونال است. علاوه بر این، لایه‌ های نانوکامپوزیتی دمای انتقال‌ شیشه‌ ی بالایی داشتند. همچنین پایداری گرمایی و حراراتی مربوط به PVC های خالص به دلیل اثر متقابل قوی میان نانوذرات ZnO و PVC می ‌باشد.

1-مقدمه

نانوکامپوزیت ‌ها طبقه ‌ی خاصی از مواد هستند که خواص فیزیکی منحصربفردی داشته و پتانسیل بالقوه‌ ای برای استفاده در حوزه‌ های مختلف دارند ]4-1[. خواص بدیع این نانوکامپوزیت‌ ها را می‌ توان با استفاده از انتقال مشخصات ترکیبات اصلی به یک ماده منفرد، به دست آورد. این مواد نانوکامپوزیتی با خواص فیزیکی و شیمیایی پلیمرهای خالص و نانوذرات فلزی متفاوت است...