اثر عوامل پخت آمینی و فنولی بر دمای پخت رزین دمابالای فتالونیتریل به منظور تهیه کامپوزیت با کارایی بالای کربن/ فتالونیتریل

در این کار پژوهشی رزین فتالونیتریل بر پایه بیس‌فنول a با راندمان 93% و درجه خلوص 98.91% سنتز شد و با تکنیک‌های مختلفی شامل ftir، 1hnmr و 13cnmr مورد شناسایی ساختاری قرار گرفت. به منظور بررسی اثر نوع عامل پخت بر دمای پخت و خواص حرارتی رزین فتالونیتریل، رزین سنتز شده توسط دو عامل پخت بیس فنول a و متیلن دی آنیلین پخت شد. نتایج dsc نشان داد که عامل پخت آمینی علی‌رغم درصد وزنی کمتر، در دمای پایین‌تری باعث پخت رزین می‌شود. همچنین از نظر مقاومت حرارتی، مشخص شد که t5% رزین پخت شده با متیلن دی آنیلین به میزان ℃ 45 بالاتر از رزین پخت شده با بیس فنول a می‌باشد. نهایتاً کامپوزیت رزین فتالونیتریل و الیاف کربن با دو درصد محتوای رزین 32% و 41% ساخته شد و خواص مکانیکی و حرارتی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کامپوزیت با محتوای 32% رزین، دارای خواص بهتری بوده و مقدار استحکام برشی بین لایه‌ای (ilss) آن برابر mpa 36.4 و مدول آن برابر gpa 56.14 می‌باشد. مقاومت حرارتی رزین و کامپوزیت تهیه شده با تکنیک tga مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که رزین خالص در دمای ℃ 800 درجه سانتی‌‌گراد تحت اتمسفر نیتروژن دارای 72% و کامپوزیت با محتوای رزین 32%، دارای 87% ذغال‌‌گذاری می‌باشد. همچنین، نتایج tga نشان داد که کامپوزیت های فتالونیتریل / الیاف کربن تقریبا پایداری حرارتی یکسانی در اتمسفر هوا و آرگون دارند که نشان دهنده توانایی عالی این رزین به عنوان یک سیستم محافظ حرارتی است.

the effect of amine and phenolic curing agents on curing temperature of high temperature phthalonitrile resin for preparation of high performance carbon/ phthalonitrile composite

in this work, phthalonitrile resin based on bisphenol a was synthesized with a yield of 93% and a purity of 98.91%, and its structure was identified using various techniques. to investigate the effect of curing agent type on curing temperature and thermal property of resin, the synthesized resin was cured with two different curing agents including bisphenole a and methylene dianiline. it was observed that the amine curing agent, despite its lower weight percentage, has a more significant effect on accelerating the curing process. finally, a composite of the synthesized phthalonitrile resin and carbon fibers was prepared with two resin contents, 32% and 41%, and its mechanical and thermal properties were evaluated. the results indicated that the composite with 32% resin content exhibited superior properties, with an interlaminar shear strength (ilss) of 36.4 mpa and a modulus of 14.56 gpa. the thermal resistance of both resin and composite was assessed using the tga technique, revealing that the pure resin has a char yield of 72%, while the composite with 32% resin content has a char yield of 87% at 800°c under a nitrogen atmosphere. moreover, the tga results demonstrated that the phthalonitrile / carbon fiber composites has approximately the same thermal stability at air and argon atomosphere, domenstrating excellent ability of this resin as a thermal barrier.