ترجمه مقاله نانوکامپوزیت های پلیمری خاک رسی

توضیحات

عنوان فارسی: نانوکامپوزیت های پلیمری خاک رسی : تحقیق و توسعه تجاری

عنوان انگلیسی:

Clay-Based Polymer Nanocomposites: Research and Commercial Development

کلید واژه ها: پلیمرها، نانوکامپوزیت ها، خاک رس مواد معدنی، لایه سیلیکات، پردازش و خواص، خواص مواد، تجاری، تحویل دارو ، بیومتریال

مواد معدنی خاک رس

2.1 ساختار لایه بندی شده

مواد معدنی خاک رس استفاده شده برای ریز ترکیب های پلیمر (نانوکامپوزیت های پلیمر) به سه گروه، همانند جدول 1 ، می توانند تقسیم بندی شوند. این سه گروه عبارتند از : نوع 2:1 ، نوع 1:1 و اسیدهای سیلیس دار لایه بندی شده. ساختارهای آن ها به صورت خلاصه به شرح زیر است (شکل 1).

نوع 2:1 : خاک رس های متعلق به خانواده smectite (اسمکتیک)  با ساختار کریستالی و دربرگیرنده ی لایه های ضخیم نانومتر ورق هشت وجهی آلومینیومی قرار داده شده بین دو ورق چهار وجهی سیلیکون. انباشتن لایه ها در نهایت به یک فاصله یا گپ ون در وال ( van der Waals )  بین لایه ها ختم می شود. جا به جایی همسان آلومینیوم (AI) با منیزیم ( Mg) ، آهن ( Fe ) ، لیتیم ( Li ) در ورق های چهار وجهی و یا سیلیسیم    ( Si ) با AI در ورق های پنج وجهی، به هر لایه ی سه-ورقی یک بار کلی منفی می دهد، که توسط یون های فلز    مبادله ایی  ساکن در فضای بین لایه ایی مانند Na,Ca,Mg,Fe و Li خنثی می گردد.

نوع 1:1 : خاک رس های شامل لایه هایی که از یک ورق آلومینیومی هشت وجهی و یک ورق سیلیکون پنج وجهی تشکیل شده اند. هر لایه در غیاب جا به جایی همسان در ورق پنج وجهی یا هشت وجهی هیج گونه باری را تحمل نمی کند. بنابراین ، با استثنای مولکول های آب ، نه کاتیون  و نه آنیون فضای بین لایه ها را اشغال نمی کنند، و لایه ها توسط پیوند هیدروژن بین گروه های هیدروکسیل در ورق های هشت وجهی و اکسیژن در ورق های چهار وجهی لایه های جانبی ، در کنار یکدیگر قرار می گیرند.

اسیدهای سیلیس دار لایه بندی شده : خاک رس هایی که به طور گسترده دربرگیرنده ورق های چهار وجهی سیلیکون با ضخامت لایه متفاوت می باشند. ساختار پایه ایی آن ها از شبکه های لایه بندی شده سیلیسی و کاتیون های فلز الکالی بین لایه ایی تشکیل یافته اند.

گروه های سیلانول در نواحی بین لایه ایی در جهت اصلاح و تغییر آلی یا ارگانیک عمل می کنند بوسیله پیوند زدن گروه های کاربردی آلی در نواحی بین لایه ایی. مواد معدنی طبیعی وجود دارند به جز برای  octosilicate، اما می تواند سنتز شود. اسید های سیلیس دار لایه بندی شده کاندیدای احتمالی برای آماده سازی نانوکامپوزیت های پلیمر هستند زیرا شیمی بین لایه ای مشابه خاک رس های اسمکتیت از خود به نمایش می گذارند. علاوه بر این، آن ها خلوص بالا و ویژگی های ساختاری به دست می آورند که متمم خاک رس های اسمکتیت هستند.

2.2 ویژگی های کلی

ویژگی های مهم مرتبط به کاربرد مواد معدنی خاک رس در نانوکامپوزیت های پلیمر عبارتند از: غنی ترین شیمی بین لایه ایی ،استحکام بالا و سفتی و نسبت ابعاد بالای پلاکت های (صفحه کوچک) منفرد، فراوانی در طبیعت و هزینه پایین. ابتدا، ساختار منحصر به فرد لایه بندی شده آن ها و ظرفیت های بالای بین لایه ایی      ( قرار دادن یک مولکول یا گروهی از مولکول ها بین دو مولکول یا گروهی از مولکول های دیگر) این اجازه را به آن ها می دهد که به صورت شیمیایی، به منظور سازگاری با پلیمر ها، مورد تصحیح قرار گیرند، که جلوه ی جذاب خاصی به آن ها در توسعه نانوکامپوزیت های پلیمری که بر پایه خاک رس هستند ، می دهد. به علاوه، بار لایه ایی به نسبت پایین آن ها (x=0.2-0.6) به معنای نیروی به نسبت ضعیف در بین لایه های جانبی است،که کاتیون های بین لایه ایی را مبادله پذیر می نماید. بنابراین، بین لایه ایی ساختن کاتیون های آلی و غیر آلی و مولکول ها درون فضای بین لایه ایی به آسانی صورت می گیرد، که مشخصه ی مهمی از کاربرد آن ها در تولید نانوکامپوزیت پلیمر به شمار می رود. در میان خاک رس های اسمکتیت ، MMT و هکتوریت بیشترین استفاده را دارند درحالی که سایرین با توجه به اهداف مدنظر گاهی اوقات مفید واقع می شوند. علاوه بر این ، اگرچه خاک رس های اسمکتیک به طور طبیعی نانو ذره نمی باشند، آن ها می توانند به پلاکت های نانومتر لایه لایه یا پوسته پوسته شوند با ضخامت تقریبی برابر با 1 نانومتر و نسبت 100 الی 1500 و مساحت سطح بالغ بر 700 الی 800 متر مربع بر گرم. هر پلاکت از استحکام و سفتی بالایی برخوردار بوده و می تواند به عنوان پلیمر سخت غیر آلی شناخته شود که وزن مولکولی آن بسیار بیشتر از پلیمر معمولی می باشد. بنابراین، بارگذاری بسیار پایین خاک رس ها به منظور دستیابی به ویژگی های معادل در مقایسه با کامپوزیت های متداول، ضروری است. درنهایت، آن ها در طبیعت به وفور یافت شده و بنابراین ارزان می باشند.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل خواهد شد.