تهیه و بررسی خواص نانو کامپوزیت های هیبریدی بر پایه رزین یورتان- اکریلات الیاف طبیعی نانو رس

مقدمه: به دلیل ویسکوزیته پایین و خواص ضد اشتعال و پخت نسبتا0 آسان، رزین های یورتان-اکریلات مورد توجه می باشند. اما جذب رطوبت نسبتا0 زیاد و آتش گیر بودن آنها، در مقایسه با الیاف کربن و شیشه، کاربری آنها را محدود نموده است. تلفیق رزین یورتان-اکریلات با الیاف طبیعی می تواند خواص خوبی به لحاظ فیزیکی و مکانیکی ایجاد نماید. از طرفی حضور ذرات در ابعاد نانو می تواند بر خواص مکانیکی، حرارتی و جذب آب آنها اثرات مطلوبی داشته باشد. مواد و روش: در مرحله اول، رزین یورتان-اکریلات (Modar) با نانو رس در درصدهای وزنی مختلف با استفاده از هموژنایزر و حمام اولتراسونیک تلفیق شد. ساخت نمونه های مورد نیاز جهت انجام آزمون های فیزیکی و مکانیکی با استفاده از قالب سیلیکونی و به روش ریخته گری انجام شد. پخش نانو ذرات با استفاده از تکنیک های TEM و XRD و اندازه گیری ویسکوزیته بررسی شد. خواص مکانیکی شامل (کشش، خمش و ضربه) و خواص فیزیکی نانو کامپوزیت های حاصله شامل سختی، سرعت سوختن و جذب آب مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تاثیر نانو ذرات خاک رس بر خواص فیزیکی و مکانیکی نانو کامپوزیت های هیبریدی تقویت شده با الیاف فاکس اصلاح شده (FRSTN)، از نانو کامپوزیت حاوی 3 درصد وزنی نانو کلی که در فاز اول به لحاظ تکنیک های شناسایی و خواص به عنوان بهینه ترین فرمولاسیون انتخاب شده بود به عنوان فاز ماتریس مورد استفاده قرار گرفت. بهبود فصل مشترک کامپوزیت و نانو کامپوزیت های هیبریدی فوق به وسیله عامل اتصال دهنده سیلانی توسط تصاویر SEM دنبال شد. وجود نانو ذرات خاک رس و عامل اتصال دهنده سیلانی به ترتیب در ماتریس پلیمری و سطح الیاف طبیعی، توسط تکنیک EDXA بررسی شد. در انتها اثرات عامل اتصال دهنده سیلانی و نانو ذرات خاک رس در آنها مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که افزودن نانو ذرات خاک رس در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت های تهیه شده در فاز اول موثر بوده که بهینه ترین خواص، در نانو کامپوزیت های حاوی 3 درصد وزنی نانو ذرات خاک رس مشاهده شده است. نتیجه گیری: اصلاح الیاف کتان، توسط تری اتوکسی وینیل سیلان و پس از آن افزودن نانو ذرات به کامپوزیت های اصلاح شده، خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت های تقویت شده با الیاف در فاز دوم را بهبود داده است.

Keywords:

نانو کامپوزیت های هیبریدی , رزین یورتان- اکریلات , الیاف طبیعی نانو رس