آمایش سطحی نانو آلومینا با آمینوسیلان: بررسی اثر غلظت آمینوسیلان بر شیمی سطحی و کاربردی نانو آلومینا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه پژوهشی نانو فناوری رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران

چکیده

در این تحقیق، اصلاع سطحی نانو ذرات آلومینا از نوع گاما با آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان انجام شد. اصلاح سطحی تحت شرایط هیدرولیز و تراکمی در غلظت های مختلف
و با در نظر گرفتن نقطه ایزوالکتریک نانو آلومینا صورت گرفت. به منظور کمی کردن فرایند آمایش سطحی ذرات، یکسری آزمون برای شناسایی ذرات آمایش شده انجام شد. این آزمونها شامل اندازه گیری چگالی،PH،تجزیه و تحلیل حرارتی ، تحلیل عنصری ، مساحت سطح BETو پتانسیل زتا بوده است. جهت بررسی برهمکنش سطحی و شیمیایی ذرات اصلاح شده و اصلاح نشده با ماتریس رزینی، آزمون های دینامیکی- مکانیک حرارتی ، میزان پخت، چگالی شبکه ای شدن و میزان مه گونگی پوشش نانو کامپوزیتی بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان سیلان سطحی،برهمکنش های فیزیکی و شیمیایی ذرات با ماتریس رزینی پلی یورتان افزایش یافته و در نتیجه خواص مکانیکی افزایش می یابد. با توجه به محدود بودن گروه های هیدروکسیل قابل واکنش در سطح آلومینا،میزان سیلان واکنش کرده در سطح نیز محدود بوده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Effect of pH on the Water/r-Al2O3 (1102) Interface Structure Studied by Sum-Frequency Vibrational Spectroscopy. Jaeho Sung, Luning Zhang, Chuanshan Tian, Y. Ron Shen, and Glenn A. Waychunas, The Journal of Physical Chemistry.

 [2] A critical role of pH in the colloidal synthesis and phase transformation of nano size a-Al2O3 with high surface area. Pramod K. Sharma, V.V. Varadan, V.K. Varadan. Journal of the European Ceramic Society 23 (2003) 659–666

[3] A General Procedure for Surface Modification of Nano-alumina and Its Application to Dendrimers. WANG Bin, LIU Wenfang, ZHU Yongliang, YU Jian, GUO Zhaoxia. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. Sept 2007.

 [4] Surface modification of alumina nano-particles by UV- induced grafting polymerization of 2-hydroxyethyl methacrylate. K. Yantaboot, S. Maensiri, P. Khansawai, S. Amnuaypanich. Advanced Materials Research Vols. 93-94 (2010) pp 95-98.

[5] Investigating the effect of pH on the surface chemistry of an amino silane treated nano silica. M. Rostami, M.Mohseni, Z.Ranjbar. Pigment & Resin Technology 40/6 (2011) 363–373.

 [6] Al2O3 Atomic Layer Deposition with Trimethylaluminum and Ozone Studied by in Situ Transmission FTIR Spectroscopy and Quadrupole Mass Spectrometry. David N. Goldstein, Jarod A. McCormick, and Steven M. George. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 19530–19539.

[7] PKT Oldering N Tuck “Resin for surface for surface coating”, Volume ІІІ (Second Edition), Published in 2001, John wiley and sons.

[8] U.Johansson, A. HOLMGREN, W. Forsling. Clay Minerals 34(1999), 239-246.

 [9] Dariush Hosseinpour, Jams.T.Guthrie, John.C.Berg. Progress in Organic Coating.54, (2005) 182-187.

[10] Wypych, George. “Hand Book of Fillers”. 2nd Edition. © Chem Tec Publishing, 2000, Toronto-New York.

]11[ آمایش نانو سیلیکا با آمینوسیلان: بررسی اثر  بر خواص سطحی و کاربردی ذره. مهران رستمی، محسن محسنی، زهرا رنجبر. نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش. 1389 –شماره 4- صفحه82-71

]12[ آمایش سطحی نانو سیلیکا با ماده پیوند دهنده اپوکسی سیلان به منظور بهبود خواص آن در ماتریس پلی یورتان. مهران رستمی، محسن محسنی، زهرا رنجبر. نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش. 27-07- 1393

]13[ تهیه و مشخصه یابی نانو سیلیکای آمایش شده با پرفلوئوروسیلان و بررسی اثر در فرآیند آمایش. نشریه علمی و پژوهشی مواد پیشرفته و پوشش های نوین 4 ( 1392) 253-264

[14] Stefan Sepeur, Stefan Goedicke, Frank Grob. “Nano Technology Technical Basics and Applications”, © Copyright 2008 by vincentz Network, Hannover, Germany.

[15] Edited by M.Xanthos. “Functional Filler for Plastics”. Copy right@ 2005 Wiley-VCH Verlag GMbH & Co KGaA.

[16] Reactivity of alkoxysilyl compounds: chemical surfacemodification of nano-porous alumina membrane using alkoxysilylazobenzenes. Kenji Kakiage, Masaki Yamamura, Erika Ido, Toru Kyomen, Masafumi Unno, andMinoru Hanaya. Appl. Organometal. Chem. 2011, 25, 98–104.

[17] Tribological properties of surface modified nano-alumina/epoxy composites. QIU LONG JI, MING QIU ZHANG, MIN ZHI RONG, B. WETZEL, K. FRIEDRICH. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 39 (2004) 6487 – 6493.

[18] A General Procedure for Surface Modification of Nano-alumina and Its Application to Dendrimers. WANG Bin, LIU Wenfang, ZHU Yongliang, YU Jian, GUO Zhaoxia. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. Sept 2007.

[19] Modification of Nano-alumina Surface by Michael Addition Reaction. Jie ZHANG, Jian YU, Zhao Xia GUO. Chinese Chemical Letters Vol. 17, No. 2, pp 251-252, 2006.

 [20] Studies of surface functional modification of nanosized α-alumina. Hongyan Li, Yan Yan, Bin Liu, Wei Chen, Shoutian Chen. Powder Technology 178 (2007) 203–207.

 [21] Surface modification of nano-porous anodic alumina membranes and its use in electroosmotic flow. Yu-Feng Chen, Yi-Hsin Hub, Yen-I Chou, Shih-Ming Lai, Chi-Chuan Wang. Sensors and Actuators B 145 (2010) 575–582.

[22] Studies of surface functional modification of nanosized α-alumina. Hongyan Li, Yan Yan, Bin Liu, Wei Chen, Shoutian Chen. Powder Technology 178 (2007) 203–207.

[23] Study the effect of nano-alumina particles on physical–mechanical properties of UV cured epoxy acrylate via nano-indentation. P. Kardar, M. Ebrahimi, S. Bastani. Progress in Organic Coatings 62 (2008) 321–325.

[24] Sandra Lynn Case, Fundamental Importance of Fillers, Cure Condition, and Crosslink Density on Model Epoxy Properties, Dissertation submitted to the Faculty of  the Virginia Polytechnic Institute and State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Chemistry ,9 Jun,2003.

[25]. Rostami M, Ranjbarb Z, Mohseni M.  Investigating the interfacial interaction of different aminosilane treated nano silicas with a polyurethane coating. Applied Surface Science 257 (2010) 899–904.

[26] An attempt to quantitatively predict the interfacial adhesion of differently surface treated nanosilicas in a polyurethane coating matrix using tensile strength and DMTA analysis. M. Rostami, M.Mohseni, Z.Ranjbar. International Journal of Adhesion 34(2012) 24-31.

[27] Investigating the effect of pH on the surface chemistry of an amino silane treated nano silica. M. Rostami, M.Mohseni, Z.Ranjbar. Pigment & Resin Technology 40/6 (2011) 363–373.

[28] Surface modification of Fe2O3nanoparticleswith3- aminopropyltrimethoxysilane (APTMS): An attempt to investigatesurface treatment on surface chemistry and mechanical properties of polyurethane/Fe2O3nanocomposites. M.J. Palimi, M. Rostami, M. Mahdavian, B. Ramezanzadeh.