مطالعه تاثير افزودن نانوذرات رسي بر خواص كششي و خمشي سيستم رزين اپوكسي سخت شده با سخت كننده تِتا

Studies on the tensile and flexural properties of TETA-cured epoxy resins modified with clay

در اين مقاله، تاثير افزودن نانوذرات اصلاح شده رسي بر خواص مكانيكي رزين اپوكسي بررسي شده است. سيستم رزين استفاده شده، از يك ديگليسيديلاتر بيس فنول نوع آبا نام تجاري ايپون 828 به عنوان پايه اپوكسي و يك تري اتيلن تترامين با نام تجاري تِتا به عنوان سخت-كننده ساخته شده است. نانوذرات رسي كلويسيد سي بي با درصدهاي وزني 0، 5/1، 3 و 5 درصد نسبت به مجموعه رزين (اپوكسي- نانوذرات رس) در سيستم اپوكسي پخش شده است. به منظور تعيين مورفولوژي نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي/ نانورس استفاده شده است. مشاهدات به روش پراش پرتو ايكس نشان مي‌دهد كه توزيع نانوذرات رسي اصلاح شده در زمينه پليمري از نوع بين لايه اي مي‌باشد. خواص مكانيكي نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي/ نانورس نيز با استفاده از آزمون‌هاي استاندارد كشش تك محوري و خمش سه نقطه اي تعيين شده است. نتايج مربوط به آزمايش‌هاي مكانيكي نيز نشان دهنده بهبود مدول كششي و همچنين مدول و استحكام خمشي رزين اپوكسي با افزودن نانوذرات رسي به ماتريس اپوكسي مي‌باشد، اين در حالي است كه ساير خواص مكانيكي از جمله استحكام كششي، كرنش شكست و ميزان جذب انرژي تا شكست، با افزودن نانوذرات رسي به رزين اپوكسي كاهش مي‌يابد. نتايج همچنين نشان مي‌داد كه افزودن نانوذرات رسي به ماتريس اپوكسي سخت شده با سخت كننده تتا، سبب ترد شدن آن مي‌شود.

This study examines the reinforcing effect of organically modified layered clay on the structure and mechanical properties of the amine-cured epoxy/clay nanocomposites.The epoxy resin system is made of a diglycidyl ether of bisphenol A, Epon 828, as the epoxy prepolymer and Epikure 3234, namely TETA, as the curing agent. The organically modified clay, Closite 30B, is dispersed into the epoxy system in a 0%, 1.5%, 3% and 5% ratio in weight with respect to the matrix.The state of dispersion was characterized by X-ray diffraction method. The results of XRD show that the clay has been further intercalated by the epoxy matrix. The tensile and flexural properties of the epoxy/clay nanocomposites were investigated according to the standard tests. It is found that the tensile and flexural modulus and flexural Strength of the epoxy/clay nanocomposites increase with adding clay loading into the resin. However, the other mechanical properties such as tensile strength, strain at break and energy to break decrease as the clay nanoparticles is added into the resin. The results also approved that the TETA-cured epoxy resin can be more brittle when the clay nanoparticle is added into the epoxy resin.