کامپوزیت دمابالای سیانات استر/الیاف کربن با استحکام برشی بین لایه‌ای بالا بر پایه مونومر سنتز شده 2،2’-بیس(4-سیاناتوفنیل)پروپان

سیانات‌استرها به دلیل خواص حرارتی-مکانیکی ویژه مانند دمای انتقال شیشه‌ای (tg) بالا، مدول بالا و ذغال‌گذاری عالی، برای تولید کامپوزیت‌های دما بالا با الیاف کربن مناسب هستند. پخت سیانات استر حرارت بالایی آزاد می‌کند، از طرفی کنترل حرارت آزاد شده برای تولید کامپوزیت از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از چرخه پخت توانایی کنترل حرارت آزاد شده در پخت سیانات‌استر در کامپوزیت را دارد. سیانات‌استر چسبندگی بالایی با الیاف کربن حتی در مقادیر کم ارائه می‌دهد و می‌توان از سیانات استر برای تهیه کامپوزیت‌های با کارآیی بالا استفاده نمود. مونومر 2،2’-بیس(4-سیاناتوفنیل)پروپان از واکنش سیانوژن برماید و بیس‌فنول a سنتز و با طیف‌سنجی‌های ft-ir، 1h-nmr و 13c-nmr مورد شناسایی ساختاری قرار گرفت. رفتار پخت سیانات استر سنتز شده توسط آزمون dsc پویا تعیین و چرخه پخت مناسبی تعریف و کارآیی چرخه پخت به صورت برخط توسط طیف‌نمایی ft-ir دنبال شد. کامپوزیت دمابالای سیانات‌استر/الیاف کربن با محتوای رزین‌های %30 و %44 تهیه و استحکام برشی بین لایه‌ای آن‌ها توسط آزمون ilss مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج آزمون ilss، خواص حرارتی-مکانیکی و مقاومت حرارتی کامپوزیت انتخاب شده توسط آزمون‌های dmta و tga مورد بررسی قرار گرفت. چرخه پخت تعریف شده برای پخت سیانات استر، قابلیت کنترل آنتالپی بالا و پخت رزین به میزان %6.95 را داشت. کاهش محتوای رزین در کامپوزیت به میزان 14% باعث بیشتر شدن ilss به میزان 9% شد. در دماهای بالا، حتی در &℃& 250، مدول خمشی کامپوزیت تنها به مقدار 16% افت پیدا کرد. میزان ذغال‌گذاری کامپوزیت سیانات‌استر/ الیاف کربن برابر %6.82 بود.

high temperature cyanate ester/carbon fiber composite with high ilss based on synthesized 2,2’-bis (4-cyanatophenyl)propane resin

cyanate esters are one the most suitable matrixes for production of high temperature composites with carbon fibers due to their excellent thermo-mechanical properties. since the curing of this resin has a high heat release, applying a suitable curing cycle has the ability to control the heat release during the curing. cyanate ester provides high adhesion to carbon fibers even in less resin content, so cyanate ester can be used as a matrix for preparing advanced composites. 2,2’-bis(4-cyanatophenyl)propane resin was synthesized by the reaction of cyanogen bromide and bisphenol a. the synthesized resin was characterized by ft-ir, 1h-nmr and 13c-nmr spectroscopies. the curing behavior of cyanate ester resin was determined by dsc and a suitable curing cycle was defined and it’s efficiency was monitored by ft-ir. cyanate ester/carbon fiber composite with 30% and 44% resin contents was prepared and their ilss was determined and thermal and mechanical properties were investigated by dmta and tga. the defined curing cycle for 2,2’-bis(4-cyanatophenyl)propane had the ability to control the high heat release of cuing reaction with the curing ability of the resin up to 95.6%. cyanate ester has a high adhesion to carbon fibers in the composite even in the relatively low resin content 30%. hence, the amount of ilss was increased about 9% compared to the ilss for composite with 44% resin content. at temperatures as high as 250 °c, composite had only 16% decrease in flexural modulus. the cyanate ester/carbon fiber composite had a char yeild of 82.6%.