محمد ملاعلی پور

رزین پلی‌استر غیراشباع به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اعضای گروه پلیمرهای ترموست، به‌خاطر تنوع بالا و هزینه پایین، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد. هدف اصلی این پایان‌نامه، بررسی تأثیر افزودنی‌های مختلف بر بهبود خواص سطحی ورق‌های کامپوزیتی پلی‌استر/الیاف شیشه است. در این تحقیق، از ترکیبات معدنی و پرکننده‌هایی نظیر تیتان، کربنات کلسیم، اروزیل و خمیر رنگ استفاده شده است. انتخاب پلی‌استر برای تولید قطعات کامپوزیت به‌سبب مزایایی نظیر قیمت مناسب، فراوانی و صرفه اقتصادی آن صورت گرفته است. برای ارزیابی خواص سایشی نمونه‌های آزمایشگاهی شامل ترکیبات رزین پلی‌استر و افزودنی‌های مختلف همراه با الیاف شیشه سوزنی، از روش ساخت لایه‌گذاری دستی استفاده شده است. این روش به محققان این امکان را می‌دهد که تأثیرات مختلف افزودنی‌ها را بر روی خواص سطحی نمونه‌های کامپوزیت پلی‌استر/الیاف شیشه در درصدهای متفاوت به‌طور دقیق مشاهده و تحلیل کنند. این تحقیق می‌تواند به بهینه‌سازی خواص مکانیکی و سطحی کامپوزیت‌ها کمک کرده و زمینه‌ساز بهبود عملکرد آن‌ها در کاربردهای صنعتی مختلف باشد. پس از تولید قطعه کامپوزیتی، برای ارزیابی خواص سطحی آن، از آزمون پین دوار ساینده مطابق با استاندارد ASTM G99 در یک آزمایشگاه تخصصی استفاده شده است. در این آزمایش، از دستگاه تست سایش پین روی دیسک مدل WTC02 که توسط شرکت تجهیز صنعت نصر با برند TSN ساخته شده و محصولی از تولیدات داخلی کشور است، بهره گرفته شده است. این دستگاه تست سایش را با نیروی 10 نیوتن و در سرعت 60 دور بر دقیقه، در دمای محیط و با استفاده از نوار سایش از جنس آلومینا، در دو مسافت 100 و 300 متر انجام داد. نتایج به‌دست‌آمده از این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که افزودن مواد تقویت‌کننده نظیر کربنات کلسیم و تیتان به‌طور معناداری خواص سطحی و مقاومت سایشی نمونه‌های کامپوزیتی را افزایش می‌دهد. همچنین، پژوهش‌ها نشان می‌دهند که تأثیر کربنات کلسیم به‌عنوان یک پرکننده در رزین پلی‌استر غیراشباع نسبت به سایر پرکننده‌ها، نظیر اروزیل و خمیر رنگ، بارزتر است. به‌طوری‌که کامپوزیت‌هایی که شامل کربنات کلسیم و اروزیل هستند، بهینه‌ترین عملکرد را از حیث مقاومت سایشی و کمترین درصد کاهش وزنی نسبت به دیگر افزودنی‌ها نشان داده‌اند. در نهایت، نتایج این تحقیق می‌توانند به‌عنوان راهنمایی برای بهبود خواص مکانیکی و سطحی کامپوزیت‌های پلی‌استر/الیاف شیشه محسوب شده و به توسعه صنایع مربوطه کمک شایانی کنند. استفاده از مواد افزودنی مناسب می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی باعث افزایش طول عمر و کارایی این کامپوزیت‌ها در کاربردهای مختلف گردد. به‌علاوه، این نتایج می‌توانند زمینه‌ساز تحقیقات آتی در حوزه‌های مختلف علم مواد و مهندسی پلیمر باشند.