چکیده

مخلوط­ های پلی (اتیلن ترفتالات)/ پلی (اتیلن) (PET/PE) (20/80 % وزنی) با روش اکستروژن مذاب تهیه شد و سازگارسازی آن با افزودن نانورس­ ها انجام شد. دو مونت موریلونیت اصلاح شدة آلی تجاری (کلویسی 10A و 30B) به عنوان مرجع انتخاب شد و مونت موریلونیت سوم در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از واکنش تبادل کاتیون با یک سطح فعال فسفونیوم با پایداری حرارتی بالا اصلاح شد. وابستگی اندازة فاز پلیمر دیسپرس شده (قطرات PE) و شکل­ پذیری مخلوط­ها به پایداری حرارتی سطح فعال رُس اصلاح شدة آلی بیشتر از وابستگی آن­ها به برهم­کنش­های بین اجزای مخلوط و سطح فعال­ های مورد استفاده برای اصلاح رُس­ها است. بالاترین خواص مکانیکی (تنش تسلیم و ازدیاد طول در پارگی) و سازگارسازی بهتر (قطرات کوچکتر PE دیسپرس شده) در حضور مونت موریلونیت اصلاح شده با فسفونیوم مشاهده شد. آنالیز پایداری حرارتی، مورفولوژی، و خواص مکانیکی مخلوط­های PET/PE حاوی سطح فعال­ها و بدون حضور رُس امکان بررسی جداگانة اثرات سطح فعال و نانو پرکننده را فراهم کرد. نقش سطح فعال به عنوان عامل سازگارکننده مشخص شد. در زمان عدم استفاده از نانو پرکننده، ریزترین مورفولوژی و بالاترین شکل­پذیری با سطح فعال فسفونیوم به دست آمد که دارای بالاترین پایداری حرارتی است.

-1مقدمه

در دهة گذشته، کارهای تحقیقاتی بسیاری با هدف بهبود مورفولوژی و سطح مشترک مخلوط­ های پلیمری با استفاده از رُس­های اصلاح شدة آلی به عنوان سازگارکننده انجام شده است [1-5]. اغلب رُس­ های آلی تجاری با یک سطح فعال آمونیوم نوع چهار عامل­ دار شده­ اند، که می­تواند با یک یا هر دو جزء مخلوط واکنش دهد. در مورد سیستم­ های ماتریس پلیمری/ رُس آلی، محققین بسیاری اثر پایداری حرارتی اصلاح کنندة آلی رُس روی دیسپرسیون نانو پلاکت­ های رُس در ماتریس و خواص مکانیکی نهایی را گزارش کرده­اند [6-11]. تا جاییکه اطلاع داریم، تا به حال هیچ مطالعه­ ای در مورد اثر تخریب حرارتی سطح فعال روی مورفولوژی و خواص مکانیکی مخلوط­ های پلیمری امتزاج ­ناپذیر انجام نشده است… 

Abstract

Poly(ethylene terephtalate)/poly(ethylene) (PET/PE) blends (80/20 wt %) were prepared by melt-extrusion and compatibilized by addition of nanoclays. Two commercially available organically modified montmorillonites (Cloisite© 10A and 30B) were chosen as reference and a third one was specially organomodified at lab scale with a thermally stable phosphonium surfactant using conventional cationic exchange reaction. The size of the dispersed polymer phase (PE droplets) and the ductility of the blends depend more on the thermal stability of the surfactant of the organomodified clay than on the enthalpic interactions between the blend components and the surfactants used for the modification of the clays. The highest mechanical properties (yield stress and elongation at break) and the better compatibilization efficiency (smallest dispersed PE droplets) were observed in the presence of phosphonium organomodified montmorillonite compared to other less thermally stable commercial organoclays. The analysis of the thermal stability, morphology, and mechanical properties of PET/PE blends containing the surfactants alone in the absence of clay made it possible to evidence separately the effects of the surfactant and of the nanofiller. The role of the surfactant as compatibilization agent was demonstrated. In the absence of nanofiller, the finest morphological and highest ductility were again obtained with the phosphonium surfactant which is the most thermally stable