1403/04/01
حامد سلیمی کناری

حامد سلیمی کناری

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده مهندسی و فناوری
نشانی:
تلفن: 01135305105

مشخصات پژوهش

عنوان
خواص مکانیکی رزین اپوکسی تک جزئی پخت شده با میکروکپسول حاوی ۱- متیل ایمیدازول با دیواره اپوکسی جامد
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
رزین اپوکسی، عامل پخت، میکروکپسول، 1- متیل ایمیدازول، آزمون دینامیکی مکانیکی حرارتی
سال 1400
پژوهشگران محمد رفیعی(دانشجو)، حامد سلیمی کناری(استاد راهنما)، سید مرتضی مظفری(استاد راهنما)

چکیده

با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد رزین اپوکسی، بحث عوامل پخت یکی از مباحث جذاب و پراهمیت این ماده پرکاربرد می‌باشد که خواص زیادی از رزین اپوکسی متأثر از این ماده است. ازآنجاکه عوامل پخت تأخیری مزایای زیادی دارند، این عوامل پخت به صورت‌های مختلفی وجود داشته و یا تهیه می‌شوند. اما بحث میکروکپسول‌کردن با توجه به بازبودن دست طراحان برای طراحی انواع میکروکپسول با پایداری حرارتی متفاوت بسیار موردتوجه قرار گرفته شده است. ترموپلاستیک‌ها به علت دمای ذوب و دمای انتقال شیشه‌ای پایین خود، عمر مفید سامانه رزین اپوکسی را تحت تأثیر قرار می‌دهند زیرا زمان رهایش مواد هسته (عامل پخت) به این دماها وابسته است. مواد گرمانرم زیادی برای کپسوله کردن عوامل پخت استفاده شده است اما استفاده از این مواد به علت خواص مکانیکی ضعیفی که دارند، باعث افت خواص مکانیکی سامانه رزین اپوکسی پخت شده می‌شود. در این پروژه از اپوکسی جامد برای کپسوله کردن عامل پخت 1- متیل ایمیدازول استفاده شد و پارامترهایی نظیر غلظت، دما و زمان ماندگاری میکروکپسول در رزین اپوکسی مایع و تأثیر آن بر روی خواص مکانیکی رزین اپوکسی پخت شده با میکروکپسول حاوی 1– متیل ایمیدازول با دیواره اپوکسی جامد، توسط آزمون دینامیکی مکانیکی حرارتی (DMTA) بررسی شد تا بهترین شرایط فرایندی برای این سیستم پختی رزین اپوکسی تعیین شود. آزمون DMTA برای پارامتر غلظت نشان داده است که با افزایش غلظت میکروکپسول، مدول ذخیره‌ای سامانه پخت شده اپوکسی مایع، به دلیل افزایش مقدار عامل پخت، افزایش می‌یابد. همچنین نمونه‌های پخت شده رزین اپوکسی مایع با غلظت‌های مختلف میکروکپسول، پراکندگی یکسانی از نظر دامنه قله tanδ نشان می‌دهند. در نهایت رزین اپوکسی مایع پخت شده با phr 30 میکروکپسول، از نظر دمای انتقال شیشه‌ای بهترین غلظت می‌باشد. در پارامتر دما روند تغییرات مدول ذخیره‌ای با دما در شرایط دمایی پخت متفاوت یکسان نیستند که این اختلافات را می‌توان به ایجاد شبکه‌های با چگالی اتصال عرضی متفاوت در دماهای مختلف نسبت داد. باتوجه به نتایج می‌توان دریافت که نمونه‌های پخت شده در دمای 240 درجه سانتیگراد بالاترین درجه تبدیل پخت و نمونه‌های پخت شده در 120 درجه سانتیگراد کمترین درجه تبدیل پخت را دارا می‌باشند. همچنین یک قله tanδ مشاهده شده در دماهای پخت مختلف رزین اپوکسی، می‌تواند نتیجه قابلیت اختلاط کامل (همگن) عامل پخت در سامانه رزین اپوکسی باشد که پخت یکنواختی را ایجاد می‌کند. با افزایش پارامتر زمان ماندگاری، با افزایش اثرات فازهای ترموپلاستیک (اپوکسی جامد) در ماتریس ترموست (اپوکسی مایع پخت شده)، ترکیبات چقرمه‌تری ایجاد می‌شود، که در نهایت به صورت کاهش مدول ذخیره‌ای در سامانه‌های با زمان ماندگاری ظاهر می‌شود. همچنین در سامانه‌های رزین اپوکسی پخت شده در زمان‌های ماندگاری مختلف، حداکثر قله tanδ با افزایش زمان ماندگاری افزایش می‌یابد. این به دلیل طول زنجیره بیشتر رزین اپوکسی جامد است که باعث بیشتر شدن حرکت بخش‌های زنجیر می‌شود. نمونه‌های با زمان ماندگاری 45 و به خصوص 65 روز، نسبت به سایر نمونه‌ها از دمای انتقال شیشه‌ای پایین‌تر و همچنین توانایی میرایی بالاتری برخوردارند. این بدان معناست که این سامانه‌ها به اندازه سایر نمونه‌ها اتصال عرضی بالایی ندارند که به دلیل پخت غیریکنواخت آن‌ها نیز انتظار می‌رود.