مطالعه سینتیک پخت و پایداری گرمایی نانو کامپوزیت های اپوکسی در حضور نانو ذرات سیلیکا

رزین اپوکسی به عنوان پوشش ، چسب و ماده زمینه برای کامپوزیتها استفاده می شود و در صنایع اتومبیل، الکترونیک، و ساختمانی کاربرد فراوانی دارد و در ساخت توربین بادی استفاده می شود. اصلاح سطح نانو کامپوزیت های اپوکسی درحضور نانو ذرات سیلیکا، به علت افزایش چسبندگی و پیوند کووالانسی، باعث افزایش استحکام ضربه می شود و همچنین با افزودن نانو ذرات سیلیکا به رزین اپوکسی، مدول یانگ به صورت خطی افزایش می یابد که به دلیل افزایش پراکنش نانو ذرات و کاهش تمرکز تنش می باشد. با افزودن نانو ذرات سیلیکا به رزین اپوکسی دمای بیشینه جریان گرمایی، کاهش و سرعت پخت افزایش می یابد و همچنین منحنی جریان گرمایی نانو کامپوزیت اپوکسی پهن‌تر می شود. حضور نانو ذرات سیلیکا، انرژی فعال سازی را کاهش می دهد وعلاوه بر این، نانو ذرات سیلیکا، در واکنش پخت با رزین اپوکسی نقش کاتالیزور را دارند. دو عامل مهم درکاهش تخریب حرارتی نانو کامپوزیت های اپوکسی، پراکنش مناسب نانوذرات و عدم کلوخه ای شدن است. نانوذرات سیلیکا باعث افزایش دمای بیشینه تخریب گرمایی ، پایداری گرمایی و درصد ذغال باقیمانده می شود. در این پژوهش، به بررسی سینتیک پخت، ریخت شناسی، خواص رئولوژیکی و مکانیکی، انرژی فعال سازی، درجه پخت ،جریان گرمایی و پایداری گرمایی نانو کامپوزیت های اپوکسی پرشده با نانوذرات سیلیکا پرداخته شده است.

study of curing kinetics and thermal stability of epoxy nanocomposites in the presence of silica nanoparticles

epoxy resin is used as a wind turbine, coating, adhesive and base material for composites and is widely used in automotive, electronics, and construction industries. modification of the surface of epoxy nanocomposites in the presence of silica nanoparticles, due to increased adhesion and covalent bonding, increases the impact strength and also, by adding silica nanoparticles to epoxy resin, the young's modulus increases linearly, which is due to the increase in nanoparticle dispersion and reduced stress concentration. by adding silica nanoparticles to epoxy resin, the maximum heat flow temperature decreases and the curing rate increases, and also causes the heat flow curve of epoxy nanocomposite to be wider. the presence of silica nanoparticles reduces the activation energy and silica nanoparticles act as a catalyst in the curing reaction with epoxy resin. two important factors in reducing the thermal degradation of epoxy nanocomposites are proper dispersion of nanoparticles and non-agglomeration. silica nanoparticles increase the maximum temperature of thermal degradation, thermal stability and the percentage of residual char. in this research, the modeling of curing kinetics of epoxy nanocomposites on morphology, rheological and mechanical properties, activation energy, curing degree, heat flow and investigation of thermal stability and thermal degradation has been reported.