دراسة تحليل ألية التقسية وتأثيراتها على خواص الايبوكسي وخليط الايبوكسي مع البولي ستايرين
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9003الكلمات المفتاحية:
بولي ستايرين والخليط و تحليل الية التقسية ودرجة الانتقال الزجاجي والايبوكسي والخواص الحرارية.الملخص
تم دراسة تأثير درجة حرارة التقسية وتاثير مادة البولي ستايرين المضاف بتراكيز مختلفة على نظام تقسية راتنج الايبوكسي تم قياس درجة التقسية و درجة الانتقال الزجاجية , الخواص الميكانيكية , الخواص الحرارية وهيئة السطح لمنطقة الكسر للعينات الايبوكسي النقي و خلائطه . تم قياس درجة الانتقال الزجاجية ودرجة التقسية من فحص الDSC بينما تم دراسة التحلل الحراري والاستقرار الحراري من خلال فحص TGA , هيئة السطح خلال فحص SEM والخواص الميكانيكية ( مقاومة الشد, معامل المرونة والاستطالة عند الكسر) تم فحصها باستخدام جهاز فحص الشد العام . حيث ان الية تقسية الايبوكسي بنفس الطريقة لكل العينات التي تكون حسب الاتي PS ((0, 2.5 % Wt., 5% Wt., and 7.5% Wt. هذه تمثل نسب اضافة البولي ستايرين باختلاف درجة حرارة التقسية حيث تم استخدام مجموعتين الاولى تمت تقسيتها بحرارة الغرفة والمجموعة الثانية لنفس التراكيز تمت تقسيتها بحرارة 80 درجة مئوية. تم رسم العلاقة بين مستوى نسبة البولي ستايرين مع درجة الانتقال الزجاجية , لوحظ بان درجة الانتقال الزجاجية تقل بزيادة محتوى البولي ستايرين داخل ارضية الايبوكسي عند تراكيز ( % Wt. 5 + % Wt. 7.5) عند تقسية العينات بحرارة 80 درجة مئوية مقارنة مع العينات التي تم تقسيتها بحرارة الغرفة, بالنسبة للخواص الميكانيكية بصورة عامة تكون متذبذبة بين الزيادة و النقصان بصورة عامة تقل في كلا الحالتين, في حالة التحلل الحراري عند المراحل الاولى من التسخين هناك استقراريه للعينات ومع زيادة درجة الحرارة يبدا التحلل بصورة سريعة لحد الوصول للتفحم, عند فحص الصدم يبدا بزيادة طفيفة وافضل نسبة تكون عند تركيز 5% من البولي ستايرين وتم فحص منطقة الكسر بSEM.
Received 27/04/2023
Revised 28/11/2023
Accepted 30/11/2023
Published Online First 20/05/2024
المراجع
Aradhana R, Mohanty S, Nayak SK. High performance epoxy nanocomposite adhesive: Effect of nanofillers on adhesive strength, curing and degradation kinetics. Int J Adhes Adhes. 2018; 84: 238–49. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2018.03.013
Kadhim N, Mei Y, Wang Y, Li Y, Meng F, Jiang M, et al. Remarkable improvement in the mechanical properties of epoxy composites achieved by a small amount of modified helical carbon nanotubes. Polym. (Basel). 2018; 10(10): 1–13. https://doi.org/10.3390/polym10101103
Hassan Salma, M. Aseel A. Kareem HIJ. Study the effect of acid immersion on the hardness of (Epoxy – Granite) composite. Baghdad Sci J. 2014; 11(2): 702–6. https://doi.org/10.21123/bsj.11.2.702-706
Farooq U, Teuwen J, Dransfeld C. Toughening of Epoxy Systems with Interpenetrating Polymer Network IPN: A Review. Polym. 2020; 12: 1–29. https://doi.org/10.3390/polym12091908
Ozgul EO, Ozkul MH. Effects of epoxy , hardener , and diluent types on the hardened state properties of epoxy mortars. Constr Build Mater. 2018; 187: 360–70. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.215
Hoshino T, Okamoto Y, Yamamoto A, Masunaga H. Heterogeneous dynamics in the curing process of epoxy resins. Sci Rep . 2021; 1–12. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89155-x
Huang M, Shen Z, Wang Y, Li H, Luo T, Lei Y. Thermo-mechanical properties and morphology of epoxy resins with co-poly (phthalazinone ether nitrile). J Polym Res. 2019; 26(4). https://doi.org/10.1007/s10965-019-1750-4
Barros JJP, Silva IDDS, Jaques NG, Wellen RMR. Approaches on the non-isothermal curing kinetics of epoxy/PCL blends. J Mater Res Technol. 2020; 9(6): 13539–54. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.09.081
Zheng T, Xi H, Wang Z, Zhang X, Wang Y, Qiao Y, et al. The curing kinetics and mechanical properties of epoxy resin composites reinforced by PEEK microparticles. Polym Test. 2020; 91(July): 106781. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2020.106781
Nanocomposite R, Zheng T, Wang X, Lu C, Zhang X, Ji Y. Studies on Curing Kinetics and Tensile Properties of Silica-Filled Phenolic Amine / Epoxy. Polym. 2019; 11(4): 680; https://doi.org/10.3390/polym11040680
Hosseinpour A, Nazockdast H, Behzad T, Salimijazi HR. Investigation of the cure kinetics of an epoxy resin by advanced isoconversional and model-fitting methods. AIP Conf Proc. 2016; 1713(1): 110004. https://doi.org/10.1063/1.4942315
Tan SK, Ahmad S, Chia CH, Mamun A, Heim HP. A Comparison Study of Liquid Natural Rubber ( LNR ) and Liquid Epoxidized Natural Rubber ( LENR ) as the Toughening Agent for Epoxy. Am J Mater Sci. 2013; 3(3): 55–61. https://doi.org/10.17170/kobra-202012082433
Aiza Jaafar CN, Zainol I, Ishak NS, Ilyas RA, Sapuan SM. Effects of the liquid natural rubber (LNR) on mechanical properties and microstructure of epoxy/silica/kenaf hybrid composite for potential automotive applications. J Mater Res Technol. 2021; 12: 1026–38. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.03.020
Li H, Chen G, Su H, Li D, Sun L, Yang J. Effect of the stoichiometric ratio on the crosslinked network structure and cryogenic properties of epoxy resins cured at low temperature. Eur Polym J. 2018; 112: 792-798. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2018.10.051
García-Manrique JA, Marí B, Ribes-Greus A, Monreal L, Teruel R, Gascón L, et al. Study of the degree of cure through thermal analysis and Raman spectroscopy in composite-forming processes. Mater. (Basel) 2019; 12(23). https://doi.org/10.3390/ma12233991
Sun Z, Xu L, Chen Z, Wang Y, Tusiime R. Enhancing the Mechanical and Thermal Properties of Epoxy Resin via Blending with Thermoplastic Polysulfone. Polym. 2019; 11(3): 461 2019. https://doi.org/10.3390/polym11030461
Roy S, Petrova RS, Mitra S. Effect of carbon nanotube ( CNT ) functionalization in epoxy-CNT composites. Nanotechnol Rev. 2018; 7(6): 475–85. https://doi.org/10.1515/ntrev-2018-0068
Zhang Y, Song P, Fu S, Chen F. Morphological structure and mechanical properties of epoxy/polysulfone/cellulose nanofiber ternary nanocomposites. Compos Sci Technol. 2015; 115: 66–71. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2015.05.003
19 Khalid R, Sarah Kh. The Effect of nano particles of TiO2-Al2O3 on the Mechanical properties of epoxy Hybrid nanocomposites. Baghdad Sci J. 2015; 12(3): 597–602. https://doi.org/10.21123/bsj.2015.12.3.597-602
I.Husaen S. Mechanical properties of carbon nanotube reinforced Epoxy Resin composites. Baghdad Sci J . 2012; 9(2): 330–335. https://doi.org/10.21123/bsj.9.2.330-334
21 Heng Z, Zeng Z, Chen Y, Zou H, Liang M. Silicone modified epoxy resins with good toughness, damping properties and high thermal residual weight. J Polym Res. 2015; 22(11). https://doi.org/10.1007/s10965-019-1750-4
22. Aradhana R, Mohanty S, Nayak SK. High performance epoxy nanocomposite adhesive: Effect of nanofillers on adhesive strength, curing and degradation kinetics. Int J Adhes Adhes. 2018; 84(March): 238–49. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2018.03.013
التنزيلات
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 Zahraa Imran Mousa , Najim .A.Saad
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.