به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مهدی امراللهی، فارغ التحصیل دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «مقاوم سازی و بهبود چقرمگی رزین اپوکسی از طریق افزودن نانولوله کربنی اصلاح شده با کوپلیمرهای یورتانی»، اظهار داشت: سامانه های پلیمری گرماسخت به سبب خواص فیزیکی-مکانیکی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی بالا نسبت به سامانه های گرمانرم، کاربردهای ویژه ای در صنایع مختلف دارد.
وی افزود:علی رغم ویژگی های منحصربه فرد، رفتار ترد و شکننده این دسته از پلیمرها به سبب وجود یک شبکه سه بعدی شیمیایی در ساختار، استفاده از آنها را با محدودیت و چالش روبرو می سازد.
امراللهی افزود: از جمله این مواد، خانواده رزین های اپوکسی هستند که از دیرباز تحقیقات گسترده ای پیرامون حل نواقص آنها صورت پذیرفته است؛ در این میان، به کارگیری روش های سنتی در بهبود چقرمگی شکست این مواد عموماً منتج به افت مشخصه های مکانیکی همچون مدول و استحکام و نیز کاهش دمای انتقال شیشه ای 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 افزودنی های مناسب با ساختار ویژه و به منظور رفع محدودیت های اصلاح کننده های سنتی و رایج می گذرد؛ از این رو، سنتز این مواد در بعد آزمایشگاهی و حتی صنعتی در کنار دانش محدود کنونی درخصوص رفتار و اثرگذاری آنها، حوزه پژوهشی گسترده ای را پیش روی پژوهشگران قرار داده است.
وی افزود: پژوهش حاضر تلاشی در جهت تولید کوپلیمرهای دو محیط دوست به روشی به مراتب ساده تر از روش های 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 می تواند منجر به بروز اثر هم افزایی در سامانه های پایه شود. برهمین اساس، ابتدا مجموعه ای 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 پلی ال استری سنتزشده، دی ایزوسیانات و یک پلی ال اتری در بهبود خواص فیزیکی-مکانیکی و چقرمگی شکست سامانه اپوکسی قابل رقابت با نمونه-های تجاری می باشد.
امراللهی اظهار داشت: برخلاف انتظار، آمیزه های 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 به خصوص تولید قطعات نظامی، هوافضا و غیره می تواند مورد استفاده قرار گیرد.