خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی پوشش های اپوکسی در حضور نانو ذرات الاستومری NBR

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

3 استادیار، پژوهشکده نفناوریهای نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق مطالعه خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی رزین پلیمری بر پایه اپوکسی اصلاح شده با نانوذرات لاستیک نیتریل بوتادین می باشد. در ابتدا درصد های وزنی شامل 0، 5/0، 1 و 5/1 از نانو الاستومردر رزین اپوکسی پخش شد، سپس مورفولوژی نانوکامپوزیت و نحوه پخش نانو ذرات الاستومر با استفاده از آزمونهای میکروسکوپی از قبیل SEM ، TEM و AFM مطالعه شد که نتایج حاصل توزیع مطلوب نانوذرات را در شرایط بهینه اختلاط و ترکیب درصد تایید می کند. استحکام کششی و استحکام ضربه نانوکامپوزیت های بدست آمده به عنوان دو پارامتر کلیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل افزایش 2 برابری در مقدار چقرمگی و افزایش تا 3 برابر در مقدار ازدیاد طول را در نانوکامپوزیت های حاوی 5/1 درصد وزنی نانوذرات الاستومری نشان داد. در ادامه از نمونه ها فیلم تهیه شد و تست های اختصاصی پوشش ها بر روی فیلم ها از جمله چسبندگی ، سختی ، ضربه و جذب آب انجام شد. نتایج آزمون ها افزایش چسبندگی پوشش و کاهش جذب آب را در کنار چقرمگی بیشتر تایید می کند که بهترین نتایج در نمونه های حاوی 1% نانوذرات الاستومری حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] S. Khoee , A.R. Mahdavian , W.Bairamy, M. Ashjari, An investigation into the improvement of adhesive strength of polyimides by incorporation of elastomeric nanoparticles. J Colloid Interf Sci. 336 (2009) 872–878.

[2] W. Dong, Y.Liu, X. Zhang, J. Gao, F.Huang, Zh.Song, B. Tan, J.Qiao, Preparation of High Barrier and Exfoliated-Type Nylon-6/Ultrafine Full-Vulcanized Powdered Rubber/Clay Nanocomposites .Macromol. 38(2005) 4551-4553.

[3] M.E. Trevin˜ o-Martı´nez, Y. del Angel-Vargas, L.F. Ramos-de Valle, R.G. Lo´ pez-Campos, Synthesis of Elastomeric Nanoparticles via Microemulsion Polymerization. J Vinyl Addit Techn. 11(2005) 132-134.

[4] M. Rezaei Abadchi, A.Jalali-Arani, Synergistic effects of nano-scale polybutadiene rubber powder (PBRP) and nanoclay on the structure, dynamic mechanical and thermal properties of polypropylene (PP), Iran Polym J, 24 (2015), 805-813.

[5] Yi. Li, Bo Yin, M. Yang J. Feng, Effect of Ultrafine Full-Vulcanized Powdered Rubber on the Properties of the Intumescent Fire Retardant Polypropylene. J Macromol Sci. 49(2010) 143–154.

[6] Q. Wang, X. Zhang, S. Liu, H. Guia, J. Lai, Y. Liu, J.Gao, F. Huang, Zh. Song, B. Tan, J.Qiao, Ultrafine full-vulcanized powdered rubbers/PVC compounds with higher toughness and higher heat resistance. Polym. 46 (2005) 10614–10617.

[7] X.Ding, R. Xu, D. Yu, H. Chen, R.Fan, Effect of Ultrafine, Fully Vulcanized Acrylate Powdered Rubber on the Mechanical Properties and Crystallization Behavior of Nylon 6, J Appl Polym Sci. 90 (2003) 3503–3511.

[8] T. Saleesung, P. Saeoui, C. Sirisinh, Mechanical and thermal properties of thermoplastic elastomer based on low density polyethylene and ultra-fine fully-vulcanized acrylonitrile butadiene rubber powder (UFNBRP).Polym Test. 29 (2010) 977–983.

[9] P. SAE-OUI, CH.SIRISINHA, W.INTIYA, P. THAPTONG, Properties of Natural Rubber Filled with Ultrafine Carboxylic Acrylonitrile Butadiene Rubber Powder, Adv. Polym. Tech . 30(2011) 183–190.

[10] H. Ma, G. Wei, Y. Liu, X. Zhang, J. Gao, F. Huang, B.Tan , Zh. Song, J. Qi, Effect of elastomeric nanoparticles on properties of phenolic resin. Polym. 46 (2005) 10568–10573.

[11] N. Petchwattanaa, S.Covavisaruchb , N. Euapanthasate, Utilization of ultrafine acrylate rubber particles as a toughening agent for poly(lactic acid). Mater Sci Eng. 532 (2012) 64– 70.

[12] B. Ellis, Chemistry and Technology of Epoxy Resins Chapman & Hall 1993.

[13] C. May, Epoxy Resins: Chemistry and Technology, Second Edition, Marcel Dekker, 1988.

[14] Henry Lee, K. Neville, LETTERS - "Book Review - Handbook of Epoxy Resins", Ind. Eng. Chem. 59( 1967) 16–17.

[15] D.MicheliC.ApolloR.PastoreM.Marchet, X-Band microwave characterization of carbon-based nanocomposite material, absorption capability comparison and RAS design simulation,Compos Sci Technol. 70 ( 2010) 400-409.

[16] P.L.TehaM.MariattiaH.M.AkilaC.K.YeohaK.N.SeetharamubA.N.R.WagimancK.S.Behc, The properties of epoxy resin coated silica fillers composites. Mater Lett. (2007) 2156-2158.

[17] F. Huang , Y.Liu Xiaohong, Zh. Genshuan, W. Jianming, G. Zhihai, S. Manli, Zh, Jinliang Qiao, Effect of Elastomeric Nanoparticles on Toughness and Heat Resistance of Epoxy Resins. Macromol Rapid Comm. 23( 2002) 786-790.

[18] S.Khoee, N.Hassani, Adhesion strength improvement of epoxy resin reinforced with nanoelastomeric copolymer. Mat.Sci Eng. 527 (2010) 6562–6567.

[19] ع. موذن، م.ر. کلایـی، م. خراسـانی، اثـ ر نانوسـیلیکا در افـزایش چسـبندگی چسبهای فشار حساس اکریلیکی بر روی سطح پلیپروپیلن آمایش شده بـ ا روش پلاسما در نقطه بهینه، نشریه علمـی پژوهشـی علـوم و فنـاوری رنـگ، (1395)10، 87-79.

[20] M.Golshani Nasab , M.R. Kalaee, Epoxy/graphene oxide/liquid polysulfide ternary nano-composites: rheological, thermal and mechanical, characterization. RSC Adv. 51 (2016) 45357-45368.