بررسی تاثیر دما و نانوسیلیکا بر رفتار پخت و مدل‌سازی سینتیک پخت سامانه رزین اپوکسی

Abstract

در مقایسه با گرمانرم‌ها، فرآیندهای گرماسخت‌ها و کامپوزیت‌های ماتریس گرماسخت به‌خاطر واکنش‌پذیری آن‌ها پیچیده‌تر بوده و کنترل‌پذیری کمتری دارند. مکانیزم و سینتیک پخت، مورفولوژی شبکه را تعیین می‌کند که در آن خواص مکانیکی و فیزیکی محصول پخت شده قابل ارزیابی است. بنابراین، فهم سینتیک پخت گرماسخت‌ها برای توسعه فرآیند، کنترل کیفیت و کسب محصولات با خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب ضروری می‌باشد. از این‌رو، در این پژوهش، به بررسی سینتیک پخت سامانه رزین اپوکسی 828 EPON/عامل پخت دی‌سیان دی‌آمید/شتاب دهنده دیوران برای تولید پیش‌آغشته اپوکسی/الیاف شیشه مورد استفاده در پره توربین بادی پرداخته شده است. برای این منظور، پخت سامانه اپوکسی با آزمون گرماسنج روبشی تفاضلی (DSC) هم‌دما انجام و تاثیر افزایش دما و درصد وزنی نانوذرات سیلیکا بررسی شده است. برای بررسی اثر دما، آزمون DSC هم‌دما در پنج دمای مختلف بدون حضور نانوذره انجام شده و برای بررسی تاثیر نانوذره این آزمون در حضور مقادیر 0، 4 و 6 درصد وزنی نانوسیلیکا انجام شده است. نمودارهای به‌دست آمده توسط برازش منحنی نرم‌افزار متلب به خوبی با مدل خودکاتالیزوری کمال برازش شده و پارامترهای مدل برای هر نمونه مورد آزمون به‌دست آمده است. نتایج نشان داد افزایش دمای آزمون ‌هم‌دما، موجب افزایش نرخ واکنش و نیز کامل‌تر شدن فرآیند پخت می‌شود. افزودن نانوسیلیکا نیز منجر به افزایش سرعت پخت در α پایین شده اما تاخیر در لحظه شروع واکنش داشته و گرمای کل واکنش را به‌طور قابل توجهی کاهش داده است.