توسط محققان دانشگاه امیرکبیر صورت گرفت؛

تهیه افزودنی پلیمری به منظور بهبود خواص سامانه‌های پلیمری شکننده در صنایع کامپوزیت

محققان دانشگاه امیر کبیر موفق شدند آمیزه‌ای پلیمری به روش ساده تولید کنند که می‌توان از نتایج آن در بهبود خواص فیزیکی-مکانیکی قطعات کامپوزیتی مورد استفاده در صنایع هوافضا، نظامی و دیگر حوزه‌های مربوط بهره برد.

کد خبر: ۶۲۹۰۶۰

شنبه - ۰۴ شهريور ۱۳۹۶ / August 26, 2017

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، مهدی امراللهی، فارغ التحصیل دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر در خصوص طرح خود با عنوان «مقاوم سازی و بهبود چقرمگی رزین اپوکسی از طریق افزودن نانولوله کربنی اصلاح شده با کوپلیمرهای یورتانی» که در قالب رساله دکتری دفاع شده است، اظهار داشت: سامانه‌های پلیمری گرماسخت به سبب خواص فیزیکی-مکانیکی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی بالا نسبت به سامانه‌های گرمانرم، کاربردهای ویژه‌ای در صنایع مختلف دارد.

وی افزود:علی رغم ویژگی‌های منحصربه فرد، رفتار ترد و شکننده این دسته از پلیمر‌ها به سبب وجود یک شبکه سه‌بعدی شیمیایی در ساختار، استفاده از آن‌ها را با محدودیت و چالش روبرو می‌سازد.

امراللهی یادآور شد: از جمله این مواد، خانواده رزین‌های اپوکسی هستند که از دیرباز تحقیقات گسترده‌ای پیرامون حل نواقص آن‌ها صورت پذیرفته است؛ در این میان، به کارگیری روش‌های سنتی در بهبود چقرمگی شکست این مواد عموماً منتج به افت مشخصه‌های مکانیکی همچون مدول و استحکام و نیز کاهش دمای انتقال شیشه‌ای و به تبع آن دمای کابری آن‌ها خواهد شد.

این محقق خاطر نشان کرد: کمتر از بیست سال از معرفی گروه جدیدی از مواد با ساختارهای دو محیط دوست به عنوان افزودنی‌های مناسب با ساختار ویژه و به منظور رفع محدودیت‌های اصلاح‌کننده‌های سنتی و رایج می‌گذرد. از اینرو، سنتز این مواد در بعد آزمایشگاهی و حتی صنعتی در کنار دانش محدود کنونی درخصوص رفتار و اثرگذاری آنها، حوزه پژوهشی گسترده‌ای را پیش روی پژوهشگران قرار داده است.

وی افزود: پژوهش حاضر تلاشی در جهت تولید کوپلیمرهای دومحیط دوست به روشی به مراتب ساده‌تر از روش‌های موجود در مقالات است که ایده اولیه آن از ساختار کوپلیمرهای یورتانی بدست آمده است.

وی تاکید داشت: فارغ از استعداد ذاتی کوپلیمرهای یورتانی در ارائه خواص منحصربه فرد استحکام و چقرمگی، ترکیب این مواد نانوساختار با نانوذرات دیگر می‌تواند منجر به بروز اثر هم‌افزایی در سامانه‌های پایه شود. برهمین اساس، ابتدا مجموعه‌ای از کوپلیمرهای یورتانی با ساختار دو محیط دوست برپایه مواد شیمیایی قابل دسترس در بازار داخلی تهیه شد.

وی ادامه داد: سپس با تعیین ساختار و ترکیب درصد بهینه از این مواد، از طریق روش پیوندزنی شیمیایی، سطح نانولوله-های کربنی اصلاح شده و اثر افزودن آن بر خواص سامانه اپوکسی پایه مورد مطالعه قرار گرفته است.

به گفته این محقق، نتایج حاکی از آن است که کوپلیمرهای تهیه شده برپایه یک نوع پلی‌ال استری سنتزشده، دی ایزوسیانات و یک پلی‌ال اتری در بهبود خواص فیزیکی-مکانیکی و چقرمگی شکست سامانه اپوکسی قابل رقابت با نمونه‌های تجاری می‌باشد.

امراللهی اظهار داشت: برخلاف انتظار، آمیزه‌های اپوکسی حاوی نانولوله کربنی اصلاح شده با کوپلیمر یورتانی نسبت به آمیزه اپوکسی حاوی کوپلیمر یورتانی کارآمد نیست. در حقیقت هدف اصلی این پژوهش ارتقا و بهبود همزمان هر دو مشخصه استحکام نهایی قطعه و چقرمگی شکست آن بوده است.

وی افزود: نتایج این طرح در صنایع کامپوزیت به‌خصوص تولید قطعات نظامی، هوافضا و ... می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.