بررسی ویژگی های پلیمرشدن، پخت و رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت پلی استری غیراشباع: اثر نسبت مونومرها و غلظت نانوسیلیکات

در این پژوهش،  پس از تهیه پلی استر غیراشباع با نسبت­ های گوناگون مونومرهای انیدریدی، مقدارهای گوناگون نانوسیلیکات به پلیمر افزوده شد و رفتار پخت و ویژگی­ های مکانیکی نانوکامپوزیت بررسی شد. طی واکنش استری شدن، رزین پلی­ استرغیراشباع با استفاده از نسبت ­های مولی گوناگون مونومرهای انیدریدی (مالئیک بر فتالیک به نسبت­های ۱۰ تا ۹۰ درصد) با پروپیلن گلیکول سنتز شد. برای بررسی پیشرفت پلیمریزاسیون از روش اندازه ­گیری عدد اسیدی استفاده شد. با افزایش درصد مولی مالئیک انیدرید، زمان واکنش پلیمریزاسیون و رسیدن به عدد اسیدی دلخواه افزایش یافت. در مرحله بعد، پخت رزین­ انجام شد. رفتار پخت با استفاده از نمودار پخت و اندازه ­گیری زمان ژل شدن تعیین شد. نمودار پخت نشان داد که با افزایش نسبت مونومر مالئیک از ۱۰ تا ۹۰ درصد، زمان پخت ۷۷% کاهش و دمای بیشینه گرمازایی ۲۴% افزایش یافت.  افزایش مقدار مالئیک انیدرید از ۱۰ تا ۹۰ درصد، سبب تغییر استحکام کششی از ۱۱ به ۷۰ مگاپاسکال و مدول کششی از ۶۰ به ۳۵۹ مگاپاسکال شد. استحکام ضربه و دمای خمش گرمایی نیز روند افزایشی نشان داد و در درصدهای بالای مالئیک ثابت شد. در ادامه، نانوکامپوزیت­ ها در مقدار مالئیک انیدرید  ۵۰% مولی، دارای ۲، ۴، ۶ و ۸  درصد وزنی از نانوسیلیکات تهیه شدند. با افزایش مقدار ذره های نانو سیلیکات، زمان پخت پلی استر غیر اشباع کاهش و دمای بیشینه گرمازایی افزایش یافت. بررسی ویژگی­ های مکانیکی با استفاده از آزمون­ های دمای خمش گرمایی، ویژگی­ های کششی، مقاومت ضربه و سختی سطحی انجام شد. افزایش نانوذره ها بهبود ویژگی­ های کششی را در پی داشت. ویژگی­ های استحکام ضربه و دمای خمش گرمایی نیز با افزایش مقدار نانو حتی در مقدارهای کم، روند افزایشی نشان داد. به­ طوری که با افزودن ۸ درصد نانورس به زمینه، استحکام ضربه و دمای خمش گرمایی به ترتیب به میزان ۱۱ درصد و ۱۳ درصد افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

استری شدن ، نسبت انیدریدها ، نانو سیلیکات ، پخت ، ویژگی های مکانیکی