مدلسازی تجربی و نظری سینتیک پخت نانوکامپوزیت های اپوکسی/نانوذرات الاستومری

در این پژوهش، به بررسی اثر مقادیر متفاوت (5/1، 1، 5/0، 0 درصد وزنی) از نانوذرات الاستومری بر مدلسازی سینتیک پخت رزین اپوکسی پرداخته شده است. در ابتدا برای بررسی پراکنش نانوذرات در رزین اپوکسی از آزمون SEM استفاده شد. برای برهمکنش احتمالی از FTIR استفاده شد و همچنین برای بررسی ویسکوزیته کمپلکس از آزمون ریومتری (Rheometry) در شرایط همدما 65، 70 و C° 75 استفاده شد. از آزمون DSC برای ارزیابی خواص حرارتی و مدلسازی سینتیک پخت در سه دمای متفاوت 65، 70 و C° 75 در شرایط همدما استفاده شد. بررسی ریخت شناسی نانوکامپوزیت های اپوکسی نشان داد که ظاهر نانوذرات الاستومری به صورت شکل کروی بوده و اندازه ذرات بین 40 تا nm 70 می باشد. نتایج طیف سنج مادون قرمز فوریه نشان داد که که با ایجاد نانوکامپوزیت اپوکسی، طول موج گروه هیدروکسیل (O-H) افزایش می یابد که نشان از پیوند هیدروژنی بین رزین اپوکسی و نانوذرات الاستومری می باشد. نتایج آزمون ریومتری نشان داد که در دمای C° 70، ویسکوزیته کمپلکس نانوکامپوزیت 1 و 5/1 درصد رفتار مشابه یکدیگر را دارند و در این دما ویسکوزیته کمپلکس نانوکامپوزیت های اپوکسی در مقایسه با دیگر دماها، کاهش پیدا کرده است. مدلسازی سینتیک پخت نانوکامپوزیت های اپوکسی بوسیله مدل های درج nام، کمال، و هوری مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج نشان داد که مدل درجه nام توافق بهتری با داده های آزمایشگاهی دارد و همچنین حضور 5/0 و 1 درصد وزنی از نانوذرات الاستومری در رزین اپوکسی انرژی فعال سازی رزین اپوکسی را کاهش می دهد.