بهینه‌سازی عوامل فرایند ساخت ماتریس اپوکسی به روش rsm/ccd

کامپوزیت‌های زمینه‌ی پلیمری دسته‌ای پرکاربرد از کامپوزیت‌ها هستند که خصوصیات زمینه‌ی آن‌ها ویسکوالاستیک است و وابستگی زیادی به دما دارد. یکی از مهمترین مراحل ساخت کامپوزیت‌های زمینه پلیمری، فرایند سفت شدن است که سبب ایجاد شبکه پیوندهای عرضی می گردد. این فرایند می­تواند منجر به افزایش دمای انتقال شیشه‌ای و بهبود خصوصیات مکانیکی گردد. زمینه از جنس اپوکسی، دارای خصوصیات مطلوبی مانند مقاومت حرارتی خوب، استحکام کششی بالا و مقاومت شیمیایی بسیار خوب است؛ اما از طرفی دیگر دارای معایبی است که مهمترین آن‌ها‌، ترد و شکننده بودن پس از پخت و مقاومت نامناسب در برابر ضربه است. به منظور رفع این مشکل، از پلی اورتان که یک پلیمر الاستیک است به عنوان اصلاح کننده برای بهبود خواص مکانیکی به ویژه سخت شدن اپوکسی استفاده می‌شود. کامپوزیت‌های اپوکسی/پلی‌اورتان، در مقایسه با ماتریس اپوکسی خالص، دارای خواص مکانیکی و عملکرد ترمودینامیکی بهتری هستند. بهینه‌سازی فرایند ساخت، برای کارآمد نمودن و بهبود خصوصیات کامپوزیت‌های با ماتریس اپوکسی با درصد کم اصلاح‌کننده و خواص مناسب، از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این مقاله، به بهینه‌سازی چندهدفه پارامترهای ساخت در رزین‌های اپوکسی مورد استفاده در زمینه ماتریس‌ها پرداخته شده است. طراحی آزمایش و بهینه سازی به روش rsm/ccd انجام گرفته است. اثر سه پارامتر دما، زمان و درصد وزنی پلی اورتان بر روی استحکام تسلیم و مدول یانگ کامپوزیت اپوکسی/پلی‌اورتان بررسی شده است و با توجه به این روش بهینه ترین حالت برای بیشینه نمودن پاسخ ها انتخاب گردید.

optimization of epoxy matrix manufacturing process factors by rsm/ccd method

polymer matrix composites are a widely used category of composites whose properties are viscoelastic and highly dependent on temperature. one of the most important steps in the construction of polymer matrix composites is the curing process, which causes the creation of a network of transverse bonds. this process can increase the glass transition temperature and improve the mechanical properties. epoxy, as a matrix, has desirable properties such as good thermal resistance, high tensile strength, and very good chemical resistance. however, epoxy has disadvantages, the most important of which are its brittleness after curing and inadequate impact resistance. in order to solve this problem, polyurethane, which is an elastic polymer, is used as a modifier to improve the mechanical properties, especially the hardening of epoxy. compared to pure epoxy matrix, epoxy/polyurethane composites have better mechanical properties and thermodynamic performance. to achieve the best result for composites with epoxy matrix with low percentage of modifier and suitable natural properties, optimization of the manufacturing process is the essential factor that should be considered. in this article, the multi-objective optimization of manufacturing parameters in epoxy resins used in the manufacturing has been carried out. experiments and optimization have been done by rsm/ccd method. the effect of three parameters of temperature, time and weight percentage of polyurethane on the yield strength and young’s modulus of epoxy/polyurethane composite has been investigated and according to this method, the most optimal values were selected for the maximizing of responses.