ساخت نانوكامپوزيت هاي اصلاح شده اپوكسي-خاك رس و اپوكسي-تيتان و مقايسه خواص ساختاري و مكانيكي آنها

Fabrication and Characterization of High Performance Zinc Acrylate Epoxy Nanocomposites

نانوكامپوزيت هاي اپوكسي اصلاح شده با اكريلات روي با استفاده از اكريلات روي و دي گليسيد اتر بيس فنل A دو عاملي به عنوان رزين اپوكسي تهيه شدند. اين نانوكامپوزيت ها بر اساس حضور نانوذرات كروي دي اكسيد تيتانيوم و نانوذرات صفحه اي خاك رس و در درصدهاي متفاوت آنها و به كمك همزن برشي توليد شدند. بعد از اختلاط، تركيبات قالب گيري شده و با افزودن عامل پخت، پخت شدند. در نهايت، نمونه هاي مختلف جهت انجام آزمون هاي مختلف مكانيكي تهيه گرديدند. نتايج آزمون ها نشان دادند كه با افزايش حضور نانوذرات، مقاومت شكست نمونه ها به سبب افزايش قدرت جذب ضربه نمونه، كه ناشي از حضور نانوذرات مي باشد، افزايش قابل ملاحظه اي دارد. استحكام كششي نيز با افزايش ميزان نانوذرات خاك رس و TiO2 افزايش مي يابد. آناليزهاي SEM و XRD نيز به منظور شناسايي مورفولوژي نانوكامپوزيت ها انجام شد. نتايج نشان دادند كه نمونه ها داراي يكنواختي بالايي هستند كه اين امر ناشي از توزيع مناسب نانوذرات در زمينه رزين است. همچنين، نتايج نشان مي دهد كه ذرات كروي در مقايسه با ذرات صفحه اي خواص مكانيكي بهتري دارند.

Zinc acrylate epoxy nanocomposites were prepared using a zinc acrylate and a bifunctional deglycidyl ether of bisphenol A as a epoxy resin. The nanocomposites were based on spherical TiO2 and clay nanofillers with various filler loadings and processed by shear mixing. After mixing procedure, the nanocomposites were moulded into a mould and then cured in presence of curing agent. Finally some specimens were fabricated to characterize mechanical properties. The experimental results showed that by increasing nanofillers, fracture toughness of the nanocomposites significantly raised indicating a toughening impact resulted from the nanoparticles. Tensile strength also increased by increasing of TiO2 and clay loading. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were applied to reveal structural evolutions and the morphology of the nanocomposites and the results showed that the nanocomposites possessed a high level of homogeneity resulted from a sufficient dispersion of nanoparticles in the resin matrix. Also as a result, spherical nanoparticles had better mechanical properties compared to sheet-like nanoparticles.