اثر نانوذرات سلولزی بر رفتار تخریب گرمایی نانوکامپوزیت های اپوکسی: پیشرفت های نوین

موضوع تحقیق: نانومواد سلولزی، شامل نانوبلور سلولز، نانوالیاف سلولزی و سلولز باکتریایی، به دلیل وزن کم، استحکام مکانیکی بالا، مدول کشسانی مناسب و قابلیت تجدیدپذیری، به عنوان تقویت کننده های موثر در ماتریس های اپوکسی موردتوجه گسترده قرار گرفته اند. بااین حال، آب دوستی ذاتی این نانوذرات و چسبندگی ضعیف آن ها با رزین اپوکسی، چالش هایی اساسی در بهبود عملکرد مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت ها ایجاد می کند. ازاین رو، اصلاح سطح نانوذرات سلولزی به عنوان راهکاری کلیدی برای ارتقای سازگاری بین فازها و بهبود خواص نهایی نانوکامپوزیت های اپوکسی مطرح است.روش تحقیق: در این پژوهش، مطالعات منتشرشده در بازه زمانی ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۵ مورد مرور و تحلیل قرار گرفته اند. تمرکز اصلی بر روش های مختلف اصلاح سطح نانوذرات سلولزی، از جمله استفاده از سیلان ها، پوشش های آب گریز، واکنش های استری شدن و سایر اصلاحات شیمیایی بوده است. این روش ها با هدف کاهش آب دوستی نانوالیاف، افزایش چسبندگی بین فاز تقویت کننده و ماتریس اپوکسی و بهبود پراکندگی یکنواخت نانوذرات در ساختار نانوکامپوزیت ها بررسی شده اند.نتایج اصلی: نتایج این مطالعه نشان می دهد که اصلاح سطح نانوذرات سلولزی، از طریق بهبود برهم کنش فصل مشترک و توزیع یکنواخت در ماتریس اپوکسی، موجب افزایش محسوس دمای آغاز و بیشینه تخریب حرارتی، کاهش نرخ تخریب و افزایش مقدار زغال باقی مانده در دماهای بالا می شود. این اصلاحات همچنین با کاهش تجمع نانوالیاف، منجر به افزایش قابل توجه مقاومت کششی، مدول کشسانی و سفتی و بهبود رفتار شکست و مهار گسترش ترک ها می شود. نتایج کمی حاکی از آن است که نوع روش اصلاح سطح، ماهیت و تراکم گروه های عاملی، درصد بهینه بارگذاری و یکنواختی پراکندگی نانوالیاف نقش کلیدی در میزان ارتقای خواص حرارتی و مکانیکی ایفا می کنند. در مجموع، این مقاله با جمع بندی پیشرفت های اخیر، چارچوبی کمی، منظم و مهندسی شده برای طراحی نانوکامپوزیت های اپوکسی پایدار، مقاوم و قابل کاربرد در دماهای بالا و محیط های صنعتی چالش برانگیز ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

رزین اپوکسی ، نانو سلولز اصلاح شده ، مورفولوژی ، خواص مکانیکی ، تخریب گرمایی