تهیه نانوکامپوزیت پایه اپوکسی تقویت شده با نانوذرات سیلیکا و بررسی خواص مکانیکی و حرارتی آن

نانوکامپوزیت های پلیمری امروزه بخش مهمی از تجارت دنیا را در بر می گیرد، که شامل صنایع خودروسازی (قطعات ریخته شده در اتوموبیل ها)، صنایع الکترونیک، لوازم خانگی، صنایع بسته بندی، قطعات هواپیما و تجهیزات ایمنی است. در میان انواع نانوکامپوزیت ها و تقویت کننده ها، تحقیقات بر روی نانوذرات sio2 به علت خواص ویژه آن به سرعت در حال توسعه می باشد. در این پژوهش تلاش بر ارتقاء خواص مکانیکی، فیزیکی و حرارتی رزین های اپوکسی به دو صورت نمونه حجیم و پوشش است. رزین اپوکسی مورد استفاده در این تحقیق دی گلایسیدیل اتر بیسفنل آ (dgeba) می باشد. رزین اپوکسی علی رغم دارا بودن خواص مختلف از قبیل پایداری حرارتی، پلیمری نسبتاً ترد و در برابر اشاعه ترک ضعیف است. سیلیکا به عنوان یکی از ذرات معدنی قابل افزودن به زمینه اپوکسی جهت بهبود چقرمگی و سایر خواص مکانیکی از جمله مقاومت به سایش پوشش ها مورد توجه خاص محققین بوده است. از طرف دیگر برای آن که نانوذرات سیلیکا به یک پراکنش مناسب در زمینه اپوکسی برسند ابتدا باید سطح این نانوذرات به روش های شیمیایی عامل دار شود. عملیات اصلاح سطح روی نانوذرات سیلیکا به وسیله گلایسی دوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان (gptms) به عنوان یک عامل جفت کننده سیلانی انجام شده است. برای این منظور، سطح نانو ذرات سیلیکا قبل و بعد از عمل اصلاح به وسیله آزمون ftir مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین مشاهده شد که در اثر اصلاح سطح از برخورد ذرات کاسته شده و در نتیجه ویسکوزیته کاهش می یابد. برای بررسی میزان پراکندگی ذرات تقویت کننده در نانوکامپوزیت از آزمون های میکروسکوپ نوری، afm وsem استفاده شد. نتایج حاصل از این آزمون ها قبل و بعد از اصلاح سطح نانو ذرات نشان داد که بعد از عملیات اصلاح سطح، پراکندگی ذرات در نانوکامپوزیت بسیار یکنواخت شده و میزان تجمع ذرات اندک است. تصاویر afm نشان می دهد اندازه ذرات سیلیکا در نانوکامپوزیت تهیه شده به طور متوسط 25 نانو متر است.