ساخت و مشخصه یابی خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت های اپوکسی/سیلیکا

در بسیاری از پژوهش های اخیر مواد اولیه مورد استفاده، به علت استحکام و مدول ویژه ی بالا، چگالی کم، کم هزینه بودن و روش های تولید آسان، پلیمرها هستند. طبق برآورد انجام شده پلیمرهای ترموست یا گرماسخت بیش­ترین سهم را در پژوهش های اخیر داشته اند .این پلیمرها دارای ویژگی هایی هم چون مقاومت حرارتی در دمای بالا و مقاومت شیمیایی بیش تر در برابر حملات شیمیایی نسبت به گرمانرم ها، می باشند. علی رغم تمام این ویژگی ها این پلیمرها دارای معایبی نیز هستند، عیب اصلی این پلیمرها، ترد بودن آن ها است. در این پژوهش نانوکامپوزیت های اپوکسی- نانوذرات سیلیکا تا ۵/۱ درصد وزنی به وسیله فرآیند ریخته گری ساخته شدند، سپس خواص مکانیکی و حرارتی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین طیف سنجی فرو سرخ تبدیل فوریه برای مطالعه پیوند های مولکولی صورت پذیرفت. نتایج آزمون های مکانیکی نشان داد که افزودن نانوسیلیکا تا ۳/۰ درصد وزنی به این اپوکسی، باعث افزایش استحکام کششی، خمشی و چقرمگی به ترتیب به میزان ۴۳%، ۱۲% و ۴۰%  می شود. نتایج آزمون توزین حرارتی نشان داد که اضافه نمودن ۵/۰درصد وزنی نانوسیلیکا به زمینه رزین اپوکسی، باعث بهبود ۲۲ درصدی در کاهش وزن می شود. هم چنین آنالیز گرمایی مکانیکی پویا نشان دهنده افزایش دمای شیشه ای شدن از◦C  ۵/۷۴ به C◦ ۴/۷۵ و بالا رفتن مدول ذخیره از  Gpa۸۷/۱ به Gpa۳/۲ در دمای C◦۳۰ برای نمونه نانوکامپوزیت با ۳/۰ درصد وزنی سیلیکا بوده است.

Keywords:

رزین اپوکسی , نانوسیلیکا , نانوکامپوزیت , خواص مکانیکی