اثر نانوخاك رس بر شكل شناسي، خواص مكانيكي و جذب آب نانوكامپوزيت هاي بر پايه رزين وينيل استر

Nano Clay Effect on Morphology, Mechanical Properties and Water Absorption of Vinyl Ester- Based Nanocomposites

در اين پژوهش، نانوكامپوزيت بر پايه رزين وينيل استر (Derakane 470-300) و نانوخاك رس (Cloisite 30B) تهيه شد. اثر تركيب درصد هاي مختلف نانوخاك رس شامل 1، 3 و 5 درصد وزني بر شكل شناسي، خواص مكانيكي و جذب آب نانوكامپوزيت هاي رزين وينيل استر بررسي شد. براي اين منظور، از آزمون هاي پراش پرتو X زاويه كم (SAXS)، ميكروسكوپ الكتروني پويشي ، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و اندازه گيري خواص مكانيكي استفاده شد. تصاوير TEM و طيف هاي SAXS از نمونه 1 و 3 درصد وزني خاك رس ساختار كاملاً ورقه اي و نمونه 5% ساختار كاملا بين لايه اي را نشان دادند. نتايج آزمون هاي مكانيكي بيانگر آن است كه خواص مكانيكي نسبت به رزين خالص بهبود يافته است. مقدار جذب آب در تمام نمونه هاي حاوي نانورس كاهش يافت، به طوري كه در نمونه حاوي 1% نانوخاك رس كلويزيت 30B مقدار جذب آب به نصف مقدار در رزين خالص رسيد. سختي آميزه ها با افزودن 1 درصد نانوخاك رس از 40 به 57 باركول به مقدار 43 درصد افزايش يافت.

Nanocomposites based on vinyl ester resin (Derakane 470-300) and nano clay (Cloisite 30B) were prepared. The effect of clay content of 1, 3 and 5% (by weight) on the morphology, mechanical properties and water absorption of vinyl ester resin nanocomposites were studied. The nanocomposites were characterized using small-angle X-ray scattering (SAXS), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) and mechanical property measurements. SAXS and TEM images revealed a fully exfoliated morphology for clay content of 1 and 3% and an intercalated morphology for clay content 5%. Mechanical tests results showed that the vinyl ester nanocomposites have significantly better mechanical properties than neat vinyl ester resin. It is also found that water absorption drops in all specimens containing nano caly, and it is reduced to half its value with respect to the neat resin when the Cloisite 30B content is only 1%. The hardness of vinyl ester samples increased from 40 to 57 Barcol (approximately 43% increase) with by incorporating nanoclay of 1%.