تأثير ظروف الإنضاج على المحددات الحركية لنظام الإيبوكسي وخلائطه

الباحث

زهراء عمران موسى حسين

المشرف

نجم عبد الأمير سعد

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

هندسة المواد / هندسة البوليمر والصناعات البتروكيمياوية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Epoxy;Curing kinetics;Polymer blends;DSC

في الاونة الاخيرة تزايد الاهتمام نحو راتنج الايبوكسي وخلائطه لذلك من الضروري معرفة حركية التفاعل للايبوكسي والية التفسية للحصول على الخواص المطلوبة لتطبيقات عديدة في مجالات مختلفة. في هذه الدراسة تم استخدام أربع نسب خلط مختلفة لعينات نقية من الايبوكسي / المصلب مع دراسة حركية التفاعل لراتنجات الايبوكسي النقي , المجموعة الثانية من العينات كانت لحلائط الايبوكسي مع البوليستايرين مع دراسة حركية التفاعل تحت ظروف مختلفة لتفسيو الايبوكسي وخلائطه حيث تتضمن استخدام عدة ظروف وعوامل توثر على الية التفسية بما في ذلك استخدام نسب مختلفة من نسب الايبوكسي للمصلد وكميو اضافة البوليستايرين بالاضافة الى تغير درجة حرارة التقفسية وزمن التقفسية بالاضافة الى عدة عوامل اخرى. تم استخدام عدة فحوصات لدراسة تاثير هذه Cag p ball على حركية التفاعل للايبوكسي وخلائطه من ضمنها ،FTIR 10506 TGA خصائص الشد ، قوة صلابة الكسر ، قوة التأثير ، الصلابة و 5121/1 . حيث بينت النتائج التالي: بناء على النتائج المحصلة . تم حساب حركية التفاعل لراتنجات الايبوكسي المستخدمة في ظل ظروف معالجة مختلفة ¢ مثل درجة الحرارة ، والنسب الزمنية للمواد المقواة، والراتنج إلى العوامل غير المباشرة الأكذر صلابة ، مثل درجة التفسية ووتيرة التفاعل. أظهرت نتائج المسح الضوثي التفاض لي الإيبوكسي وخلطاته أنه ¢ اعتمادا على الظروف alc عدد من العوامل بتغيير آلية الحركية بالإضافة إلى ذلك ، كان لإضافة PS تأثير أقل على Tg مما يشير إلى أن المتانة أظهرت نتائج تحليل -1”1 IR لعامل التفوية / مزيج الإيبوكسي أن هناك تفاعلا فيزيائيا فقط بين بوليمر الإيبوكسي القطبي والبوليستارين ، وليس أي تفاعل كيميائي مع PS في صور 4 لمزيج الإيبوكسي ؛ قام PS بتغيير شكل السطح للمقطع العرضي لعينة الإيبوكسي Lees يدل على وجود عدة عوامل ادت الى هذه الهيئة للسطح بسبب عدة عوامل منها تبخر المذيب مما يودي الى ترك فراغات ويسبب تششققات او انفصال البوليستايرين عن الايبوكسي ممال يؤدي الى هذه الهيئة. مما ادى الى تدهور الخواص الميكانية كما تم ملاحظتها سابقا في فصل الرابع للنتائج.

Epoxy resin market is faced with an ever increasing demand for a designer range of properties for the epoxy end-use products. Therefore, it is necessary to obtain a complete mechanism and accurate kinetic model that has predictive capabilities. In this study four different mixing ratios of epoxy/hardener pure samples with second set of samples with PS were used to study the cure kinetic of pure epoxy resin and blends with different conditions of curing parameters. The different conditions of curing are including different formulation of epoxy to hardener ratio different cure time and different temperature of curing. Series of epoxy samples were obtained with variations of these conditions and studied the the cure kinetic, TGA, FTIR, tensile properties, fracture toughness strength, impact strength, hardness and SEM. Based on the results acquired the cure kinetics of epoxy resin utilising under various curing conditions, such as temperature, time ratios of toughened material, and resin to hardener indirect parameters, such the degree of cure and the pace of reaction, were calculated. The findings of DSC epoxy and its blends demonstrated that, depending on the circumstances, a number of parameters altered the kinetics mechanism additionally, the addition of PS has a lowering effect on Tg indicating that toughening agents operate on flexibility chains and have a plasticizer effect. The findings of the FT-IR analysis of the toughening agent/epoxy blends demonstrate that there is only physical interaction between the polar epoxy polymer and the various toughening agents, not any chemical reaction with PS. In the SEM images of the epoxy blends, PS altered the epoxy matrix, demonstrating that PS domine purphas phase separated from the epoxy matrix and that pinning morphology appeared in the fracture surface region after curing at RT may be according to solvent evaporation. Tensile strength, elastic modulus and elongation at break were studied. The best values of tensile strength that best value for pure samples with different conditions are at 1:0.5 pure cured at 80 °C followed by 1:0.5 pure at 120 °C and 1:0.5 pure at RT while at percent 1:1 pure the best value at RT followed by 1:1 pure at 120 °C and the samples at this ratio showing steady value for all the nature of this percent was soft at all conditions while at percent 1.5:1 the best value is at 1.5:1 pure at RT followed by 1.5:1 pure at 120 °C followed by 2.5:1.5 + 5 wt.% PS mixture cured at 50 °C and at percent of 2.5:1.5 the best value is pure cured at RT similar to that cured at 120 °C followed by 2.5:1.5 pure cured at 50 °C while for mixture 5:3+5%PS cured at 120 °C is the best followed by 2.5:1.53+2.5 wt.% PS cured at 80 °C as it is seen this variation in value of tensile strength related to different conditions of curing which enable us to benefits from this in appling of epoxy resin and its blends under different temperatures according to the application requirement in different fields . Under certain conditions, the elastic modulus reaches its maximum for a 1:0.5 ratio with 5 wt.% PS cured at 80°C and shows optimal values for a 1:10.5 ratio of pure material cured at 50°C. On the other hand, when the ratio is 1:1, the material's rubber-like quality during testing results in an elastic modulus that is the same for every sample. The optimal result is achieved in the case of a 1.5:1 ratio for both pure material cured at 50 °C and a 1.5:1 ratio with 5 weight percent PS cured at 80 °C. On the other hand, under all circumstances, the elastic modulus values of all percentages in the 2.5:1.5 ratio decrease the results show that the sample treated with a 1:0.5 ratio of curing agent to polymer, plus an extra 7.5 wt.% PS at RT, had the maximum elongation at break. The fracture toughness of epoxy compositions containing the formulation with a ratio of 1:0.5, when cured at temperatures of 120 °C, 80 °C, and room temperature, respectively, exhibited a steady value at 50 °C, 80 °C, and 120 °C, which is superior to the formulation with a ratio of 1:0.5 and 7.5 wt.% PS. At formulation 1:1, the value is observed to be zero due to the rubber-like appearance of the sample.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب