مدل امولسیونی اصلاحشده جدید برای آمیختههای پلیمری دوتایی امتزاجناپذیر دارای نانوذرات توزیعشده در قطرهها

فرضیه: مدل امولسیونی Palierne معمولا برای بررسی ارتباط رئولوژی-شکل‌شناسی آمیخته‌های پلیمری امتزاج‌ناپذیر با شکل‌شناسی قطره-ماتریس استفاده می‌شود. مدل Palierne رفتار گرانروکشسان خطی را برای امولسیون‌ها و تعلیق‌ها فقط زمانی‌که کسر حجمی فاز پراکنده زیاد نباشد، به‌خوبی پیش‌بینی می‌کند. از منظر نانوکامپوزیت‌ها، مدل Palierne به‌دلیل برهم‌کنش‌های میان نانوذرات قابلیت پیش‌بینی نتایج تجربی را ندارد. بنابراین، پژوهشگران مدل امولسیونی Palierne را با درنظرگرفتن اثرهای مقدار تقویت برش و مقدار تقویت تنش اصلاح کردند. با وجود این، مدل‌های Palierne اصلاح‌شده نتوانستند مدول مختلط آمیخته‌های پلیمری دوتایی دارای نانوذرات را به‌دلیل پیچیدگی این نوع سامانه‌ها پیش‌بینی کنند.روش‌ها: مدل جدیدی به‌کمک روش تلفیقی مناسب برای پیش‌بینی مدول مختلط آمیخته‌های پلیمری دارای نانوذرات جاداده‌شده درون فاز قطره‌ها پیشنهاد شده است. مدل پیشنهاد‌شده، برهم‌کنش ذره-ذره، ذره-پلیمر و اثر ازدحام قطره‌ها را درنظر می‌گیرد. از طرف دیگر، برای صحت‌سنجی مدل پیشنهادی، آمیخته پلیمری پلی‌استیرن-پلی(متیل متاکریلات) در مجاورت %1 وزنی نانولوله کربن با روش اختلاط مذاب تهیه شد.یافته‌ها: شکل‌شناسی به‌صورت قطره‌های پلی‌استیرن پراکنده‌شده درون ماتریس پلی(متیل متاکریلات) مشخص شد و نتایج میکروسکوپی الکترون عبوری نشان داد، نانولوله‌های کربن درون فاز قطره قرار گرفتند. نتایج صحت‌سنجی مدل پیشنهادی با داده‌های تجربی در مقایسه با سایر مدل‌های Palierne اصلاح‌شده انطباق بهتری داشت و پارامترهای به‌دست‌آمده از مدل پیشنهادی، جزئیات بیشتری از خواص گرانروکشسان نظیر کشش بین‌سطحی نانوذرات-فاز قطره، اثر ازدحام قطره‌های پراکنده، مقدار تقویت‌کنندگی نانوذرات و کشش بین‌سطحی نانوکامپوزیت را مشخص کردند.