بررسی ویژگی های پلیمرشدن، پخت و رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت پلی استری غیراشباع: اثر نسبت مونومرها و غلظت نانوسیلیکات

در این پژوهش،  پس از تهیه پلی استر غیراشباع با نسبت های گوناگون مونومرهای انیدریدی، مقدارهای گوناگون نانوسیلیکات به پلیمر افزوده شد و رفتار پخت و ویژگی های مکانیکی نانوکامپوزیت بررسی شد. طی واکنش استری شدن، رزین پلی استرغیراشباع با استفاده از نسبت های مولی گوناگون مونومرهای انیدریدی (مالییک بر فتالیک به نسبت های 10 تا 90 درصد) با پروپیلن گلیکول سنتز شد. برای بررسی پیشرفت پلیمریزاسیون از روش اندازه گیری عدد اسیدی استفاده شد. با افزایش درصد مولی مالییک انیدرید، زمان واکنش پلیمریزاسیون و رسیدن به عدد اسیدی دلخواه افزایش یافت. در مرحله بعد، پخت رزین انجام شد. رفتار پخت با استفاده از نمودار پخت و اندازه گیری زمان ژل شدن تعیین شد. نمودار پخت نشان داد که با افزایش نسبت مونومر مالییک از 10 تا 90 درصد، زمان پخت 77% کاهش و دمای بیشینه گرمازایی 24% افزایش یافت.  افزایش مقدار مالییک انیدرید از 10 تا 90 درصد، سبب تغییر استحکام کششی از 11 به 70 مگاپاسکال و مدول کششی از 60 به 359 مگاپاسکال شد. استحکام ضربه و دمای خمش گرمایی نیز روند افزایشی نشان داد و در درصدهای بالای مالییک ثابت شد. در ادامه، نانوکامپوزیت ها در مقدار مالییک انیدرید  50% مولی، دارای 2، 4، 6 و 8  درصد وزنی از نانوسیلیکات تهیه شدند. با افزایش مقدار ذره های نانو سیلیکات، زمان پخت پلی استر غیر اشباع کاهش و دمای بیشینه گرمازایی افزایش یافت. بررسی ویژگی های مکانیکی با استفاده از آزمون های دمای خمش گرمایی، ویژگی های کششی، مقاومت ضربه و سختی سطحی انجام شد. افزایش نانوذره ها بهبود ویژگی های کششی را در پی داشت. ویژگی های استحکام ضربه و دمای خمش گرمایی نیز با افزایش مقدار نانو حتی در مقدارهای کم، روند افزایشی نشان داد. به طوری که با افزودن 8 درصد نانورس به زمینه، استحکام ضربه و دمای خمش گرمایی به ترتیب به میزان 11 درصد و 13 درصد افزایش یافت.