بهبود ويژگي هاي حرارتي، مقاومت به آتش ومكانيكي رزين اپوكسيبه كمك گرافيت قابل انبساط

Improving thermal, flame retardant and mechanical properties of epoxy resin viaexpandable graphite

در اين تحقيق كامپوزيت اپوكسي/گرافيت قابل انبساط در مقادير%2و %4وزني و با استفاده از عامل پخت آمين آليفاتيكي تهيه شد. ريزساختار گرافيت قابل انبساط و منبسط شده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. اثر مقدار گرافيت افزوده شده به رزين اپوكسي بر روي ويژگي هاي حرارتي، مقاومت به آتش و همچنين خصوصيات مكانيكي به كمك آزمون هاي وزن سنجي حرارتي، شاخص اكسيژن، آزمون ديناميكي-مكانيكي (DMA)، آزمون كشش و آزمون ضربه بررسي شد. نتايج بدست آمده از آزمون TGAحاكي از افزايش پايداري حرارتي كامپوزيت ها بود. به طوري كه دماي شروع تخريب و مقدار باقيمانده زغال براي كامپوزيت ها با ورود و افزايش مقدار گرافيت قابل انبساط افزايش يافت. شاخص اكسيژن، دماي انتقال شيشه اي و مدول يانگ كامپوزيت تهيه شده با افزايش مقدار گرافيت قابل انبساطبه %4 وزني به ترتيب %60، % 3 و %50 نسبت به رزين خالص افزايش يافت. در ضمن بيشينه مقادير استحكام كششي، مدول ذخيره در ناحيه شيشه اي، چگالي اتصالات عرضي، ازدياد طول و مقاومت به ضربه كامپوزيت اپوكسي/ گرافيت قابل انبساط،در مقدار وزني%2 از گرافيت قابل انبساطبدست آمد و به ترتيب تامقادير%30، %57، %74،%14 و%25 نسبت به رزين خالص افزايش يافت.

In this research, the effect of expandable graphite incorporated into an epoxy aliphatic amine system was investigated. The epoxy/EG systems were prepared by using 0-4 wt% of EG. The morphological structures of expandable and expanded graphite were studied by scanning electron microscopy. The influence of EG content on the thermal, flame retardant and mechanical properties of epoxy resin was investigated using thermogravimetric analysis, oxygen index test, dynamic mechanical analysis, tensile and impact tests. TGA results showed that adding EG increases the initial decomposition and residue weights of the composites.It was found that the oxygen index, glass transition temperature and young’s modulus of epoxy/ EG systems increase up to 60, 3 and 50% with increasing EG concentration, respectively. On the other hand, maximum value for tensile strength, storage modulus, cross- linking density, ultimate tensile strain and impact strength were obtained when the concentration of EGwas 2wt% in the composite.These characteristics increased up to 30, 57, 74, 14 and 25%, respectively.