خواص دینامیکی-مکانیکی و رسانندگی گرمایی رزین پلی‌استر دارای ذرات گرافن اکسید اصلاح‌شده

فرضیه‌: رزین پلی‌استر غیراشباع کاربردهای فراوانی در صنعت کامپوزیت دارد. در قطعه‌های ضخیم ساخته‌شده با این رزین، گرمای زیادی در زمانی کوتاه حین پخت آزاد می‌شود، از طرفی ضریب انتقال گرمای کم این رزین سبب افزایش دما در مرکز قطعه‌ها به بیش از 200 درجه سلسیوس می‌شود. اختلاف دمای زیاد میان مرکز و دیواره‌های نمونه موجب ایجاد تنش‌های داخلی در نمونه‌های ضخیم می‌شود، بنابراین افزودن ذرات با رسانندگی گرمایی زیاد می‌تواند در برطرف‌کردن این نقص کمک شایانی کند. بنابراین، در پژوهش حاضر از ذرات گرافن اکسید برای بهبود خواص رزین پلی‌استر غیر‌اشباع استفاده شده است.روش‌ها: در این مطالعه، از گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح‌شده برای بهبود رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی رزین پلی‌استر غیراشباع استفاده شد. اثر افزودن ذرات گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح‌شده در مقدارهای 0.05 و 0.3% وزنیبر رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی رزین پلی‌استر غیراشباع با دستگاه اندازه‌گیری رسانندگی گرمایی جامدات و آزمون dma مطالعه شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد، اصلاح‌کننده سیلانی می‌تواند سبب ایجاد پیوندهای کووالانسی قوی میان ذرات و رزین شود و تغییر در ضریب رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی شود. افزودن% 0.05 وزنی گرافن اکسید به رزین موجب افزایش %10 درصد مدول ذخیره در ناحیه شیشه‌ای شد. در صورتی که افزودن همین مقدار گرافن اکسید اصلاح‌شده، مدول ذخیره را %36 افزایش داد. اصلاح‌کننده سیلانی موجب پراکنش بهتر ذرات گرافن اکسید در رزین می‌شود و این موضوع سبب ایجاد برهم‌کنش‌های قوی‌تر میان ذرات و شبکه رزین‌ شده که به‌طور شایان توجهی مدول ذخیره رزین را افزایش می‌دهد. پراکنش بهتر ذره در رزین می‌تواند مقاومت گرمایی سطحی ذرات را افزایش دهد. بنابراین، رسانندگی گرمایی در مقایسه با رسانندگی گرمایی گرافن اکسید اصلاح‌نشده کاهش می‌یابد.

Dynamic-Mechanical Properties and Thermal Conductivity of a Polyester Resin Containing Modified Graphene Oxide Particles

Hypothesis: Unsaturated polyester resin has many applications in composite industry. In thick part items made with this resin, a lot of heat is released in a short time during curing, on the other hand, the low heat transfer coefficient of this resin increases the temperature in the center of the part to 200°C. In thick parts, the large temperature difference between the center and walls of the sample causes internal stresses, so the addition of particles with high thermal conductivity can help to eliminate this defect. Therefore, in this research, graphene oxide particles have been used to improve the properties of unsaturated polyester resin.Methods: In this study, graphene oxide and modified graphene oxide were used to improve the thermal conductivity and dynamic properties of unsaturated polyester resin. The effect of adding graphene oxide and modified graphene oxide particles on thermal conductivity and dynamic properties of the resin by amounts of 0.05 and 0.3% (wt) of the particles was studied by a thermal conductivity measuring device for solids and DMA test.Findings: The results showed that silane modifier can cause strong covalent bonds between the particles and resin and change the thermal conductivity coefficient and dynamic properties. Addition of 0.05% by weight of graphene oxide to the resin increased the storage modulus in the glass region by 10%. Adding the same amount of modified graphene oxide increased the storage modulus by 36%. Silane modifier improved the dispersion of graphene oxide particles in the resin, and created stronger interactions between the particles and the resin network, so significantly increased the resin storage modulus. Better particle dispersion in the resin can increase the surface heat resistance of the particles. Therefore, the thermal conductivity is reduced compared to the thermal conductivity of unmodified graphene oxide.