سنتز پرکننده‌ی نانو سیلیکون کاربید آمین دار شده و کاربرد آن به‌منظور بهبود ویژگی‌های مکانیکی کامپوزیت بر پایه‌ی رزین اپوکسی

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 4، دوره 9، شماره 2، شهریور 1394، صفحه 27-36   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

سید مجتبی موسوی^{* 1}؛ مهرداد امام وردی²؛ اکبر میرزایی²

¹دانشیار شیمی آلی، گروه شیمی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

²کارشناس ارشد شیمی آلی، گروه شیمی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش با آمین‌دار کردن نانو ذرات سیلیکون کاربید (SiC)، ویژگی‌های مکانیکی کامپوزیت پلیمری بر پایه رزین اپوکسی اصلاح بررسی شده است. نخست سه مؤلفه‌ی زاویه چیدمان الیاف کربن،‌ درصد وزنی SiC و مقدار عامل پخت در نظر گرفته شد و با انجام محاسبات و شبیه‌سازی نرم‌افزاری و رسم نمودار اورلید، مقادیر هریک از مؤلفه‌ها محاسبه شد. سپس سطح نانو ذرات SiC با غوطه‌وری در هیدروفلوئوریک اسید تبدیل به Si-OH شد و در ادامه نانو ذرات SiC در مایع عامل‌دار کننده (3-آمینوپروپیل) تری اتوکسی سیلان (APTES) در زمان‌های 30، 45، 60 و 75 دقیقه غوطه‌ور شد. نتیجه‌های آزمون‌های مکانیکی حاکی از ارتقاء 6/20% مقاومت کششی و 3/21% مقاومت ضربه‌ای با زمان غوطه‌وری 60 دقیقه نسبت به مقدارهای به‌دست آمده از نمونه‌های قبل از عامل‌دار کردن است. طیف‌های IR انجام فرایند تشکیل گروه‌های سیلانول و هم‌چنین پخت رزین اپوکسی را تأیید کرده است.

کلیدواژه‌ها

کامپوزیت بر پایه‌ی رزین اپوکسی؛ پرکننده نانو؛ سیلیکون کاربید؛ آمین‌دار کردن؛ ویژگی‌های مکانیکی

مراجع

[1]    Cholake, S.; mada R.K.; “Quantitative analysis of curing mechanism of epoxy resins by FTIR”, Sydney university, 2010.
[2]    Gonzales, M.; carlos, J.; “Application of FTIR on epoxy resins”, University of Madrid, Spain, 2006.
[3]    Oizhen, L.; Moon K.S.; “Improving thermal conductivity of Flip-Chip underfill material by interface modification”, Georgia institute of technology, 2010.
[4]    Grimsley, B.; Cano, R.J.; “Amine and anhydride curing agents on the VARTM matrix, NASA research center, 2002.
[5]    Sun C.T.; “Development of toughened and multificational nanocomposites”, West Lafayette, Indiana, 2012.
[6]    Chisholm, N.; Mahfuz, H.; Rangari, V.K.; Rodgers, R.M.; Jeelani, S.; “Synthesis & mechanical characterization of carbon/epoxy composites”, Tuskegee university, U.S.A, 2012.
[7]    Matsuo, Y.; “Chemical modification of graphene oxide”, Hyogo university, Japan, 2009.
[8]    Mann, A.P.; Tanaka, T.; Somasunderam, A.; Liu, X.; Gorenstein, D.G.; Ferrari, M.; Adv. Mater., 23, 278−282, 2011.
[9]    Bimbo, L.M.; Makila, E.; Laaksonen, T.; Lehto, V.P.; Salonen, J.; Hirvonen, J.; Santos, H.A.; Biomaterials, 32, 2625−2633, 2011.
[10]    Makila, M.; Bimbo, L.; Kaasalainen, M.; Langmuir, 28, 14045-14054, 2012.