بررسی تجربی و نظری تغییرات ریزساختار نانوکامپوزیت های بر پایه ی رزین اپوکسی و فلوئوروپلیمر حاوی نانوذره در حین فرایند شبکه ای شدن

در سال های اخیر توسعه ی روزافزون علوم و تکنولوژی افزایش میزان مصرف از ناحیه ی مصرف کنندگان را در پی داشته است و به تبع آن تولیدکنندگان نیز بر آنند تا همواره سرعت در عملیات تولید ،کاهش هزینه های آن و به حداقل رساندن آلودگی های زیست محیطی را بهبود بخشند .در راستای این مهم ،صنعت پوشش نیز از این روند مستثنی نبوده و تغییرات بسیاری را درکارنامه ی خود دیده است .در میان تمامی این تحولات ، دسته ای از پوشش ها تحت عنوان خودلایه شونده (Self-Stratifying Coatings) هم چنان مورد بررسی محققان دانشگاهی و صاحبان صنایع است .تفاوت این دسته از پوشش ها با سایرین در آن است که در محلول یا مخلوط آماده اعمال بر سطح دو نوع رزین تقریبا ناسازگاروجود دارد که پس از اعمال پوشش، یکی از رزین ها به روی سطح میآید و دیگری در زیر قرار میگیرد. بدین ترتیب این امکان فراهم میشود که برخلاف روشهای معمول اعمال پوششها، طی دو مرحله ی آسترپوشه (Primer) و سپس روپوشه (Top Coat) با یک بار اعمال آرایه پوششی بدون نیاز به اتلاف وقت، دولایه به دست آوریم که خود به خود یک رزین در زیر قرار می گیرد وویژگی های چسبندگی و محافظتی و ...را تامین می کند و لایه ی رویی نیز ضامن ویژگی های ظاهری و مقاومت به اشتعال و...است.دراین پروژه هدف از بررسی کامپوزیت متشکل از رزین اپوکسی و فلوئوروپلیمره با نام تجاری لومیفلون، امکان سنجی استفاده از این ترکیب به عنوان یک پوشش خودلایه شونده است . به جهت پیش روی با علم روز و تکنولوژی های نوین، از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی (Mont Carlo) و نرم افزار شبیه ساز اتمی/مولکولی بزرگ مقیاس به شدت موازی (Lammps) برای این ارزیابی بهره جستیم.با توجه به اینکه ساختار رزین لومیفلون در انحصار شرکت های تولیدکننده ی آن است لذا در این پروژه با اسفاده از تخمین ساختار آن ، روش شبیه سازی دانه ای coarse grain را با ابزار دینامیک مولکولی ذره ای اتلافی dpdبرای بررسی لایه شوندگی این دورزین به کار بستیم. با توجه به انرژی سطحی کم رزین لومیفلون این رزین به شدت به هوا تمایل دارد و رزین اپوکسی نیز کارپایه شیشه را دوست می دارد لذا با قراردادن دولایه ی شیشه و هوا در زیر وسطح خارجی پوشش احتمال لایه ای شدن این دو رزین رابررسی کردیم و نتیجه آن بود که این جدایش به شدت تحت تاثیر کشش سطحی و پارامتر حلالیت دو رزین و تا حدی حلال است. هم چنین پخت زرین اپوکسی نیز که از ملزومات این نوع رزین است ، می تواند بر جدایش فازی تاثیر به سزایی داشته باشد.

Keywords:

پوشش , خودلایه شونده , رزین , ناسازگار , جدایی فازی , دینامیک مولکولی , لمپس.