افزایش مقاومت به ضربه در نوعی پلیمر با نانوذرات

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی اراک، جهت افزایش مقاومت به ضربه گونه‌ای پلیمر پرکاربرد اقدام به استفاده همزمان از نانوذرات و رزین اپوکسی در ساختار آن کردند



به گزارش سرویس فناوری ایسنا، احسان کیانفر، دانشجوی دکترای مهندسی شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک و محقق طرح اظهار کرد: پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) یکی از متداول‌ترین پلیمرهای مهندسی نیمه بلورین است که از خواصی چون درجه و سرعت بلورینگی بالا، مقاومت شیمیایی خوب، پایداری حرارتی و خواص جریانی عالی برخوردار است. علاوه بر خواص مذکور این پلیمر به دلیل استحکام کششی بالا، پایداری ابعادی مناسب بویژه در برابر آب و مقاومت بالا در برابر هیدروکربن‌ها، کاربرد وسیعی در صنایع خودروسازی، صنایع الکتریکی و سایر کاربردهای مهندسی پیدا کرده است.

به گفته‌ کیانفر، با وجود مزایای ذکر شده، به دلیل استحکام ضربه‌ای پایین این پلیمر، توجه بسیاری از محققان و پژوهشگران برای رفع این نقیصه از طریق افزایش دمای تغییر شکل حرارتی (HDT) این پلیمر معطوف شده است. لذا در این طرح نیز برای رفع استحکام ضربه‌ پایین این پلیمر به کمک نانوذرات و رزین‌های مناسب تلاش شده است.

محقق طرح در خصوص روش‌های معمول جهت بهبود این ویژگی عنوان کرد: عموماً سه طریق برای رفع و اصلاح استحکام ضربه‌ پایین پلیمرها مطرح است. این روش‌ها شامل کوپلیمری کردن، آلیاژسازی با سایر پلیمرها و استفاده از پرکننده‌های معدنی و افزودنی‌های مناسب است. در این طرح، به مطالعه و بررسی ارتباط بین عوامل مؤثر بر تشکیل و کنترل ساختار و خواص رئولوژیکی آلیاژهای سه تایی بر پایه پلی بوتیلن ترفتالات/ رزین اپوکسی/ نانوذرات رس پرداخته است.

کیانفر تصریح کرد: آمیختن پلیمرها یا همان آلیاژسازی، معمولاً اقتصادی‌تر از توسعه‌ی پلیمرهای جدید است؛ زیرا به کمک آن می‌توان استفاده بهتر و بیشتری از پلیمرهای مهندسی کرد. همچنین اختلاط پلیمر مورد نظر با گونه‌های ارزان قیمت و پلیمرهایی که اثرات هم‌افزایی دارند، منجر به دستیابی به آلیاژهایی با کارآیی بالاتر می‌شود.

وی افزود: نتایج حاصل شده نشان داد در آلیاژPBT/ اپوکسی، اضافه کردن عامل پخت یا همان اپوکسی موجب افزایش مدول کششی آلیاژ نهایی می‌شود. همچنین نانورس دارای سختی بیشتر نسبت به ماتریس پلیمری است. لذا قرارگرفتن و پخش و توزیع نانورس در پلیمر منجر می‌شود که نانوکامپوزیت نسبت به PBT خالص در برابر کشش مدول و استحکام بیشتری داشته باشد.

کیانفر معتقد است از طریق تبیین هر چه دقیق‌تر ارتباط بین عوامل مؤثر بر تشکیل و کنترل ساختار و خواص رئولوژیکی این آلیاژ می‌توان شرایط بهینه جهت تولید این دسته از آلیاژها را مشخص و تدوین کرد. این امر هم از لحاظ توسعه و بسط علمی این زمینه از آلیاژها و هم از لحاظ دانش فنی و کاربردی دارای اهمیت است.

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری احسان کیانفر دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، بهنام کوهستانی دکترای مهندسی شیمی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، سید علی حسن رضوی کیا دانشجوی دکترای مهندسی شیمی از دانشگاه آزاد یاسوج و همکارانشان است، در مجله‌ MEANJIN - Arts & Humanities منتشر شده است.

منبع :