تقویت مقاومت اپوکسی ها در برابر ترک با آمیزه ای پلیمری

محققان دانشگاه صنعتی امیر کبیر نوعی پلیمر دوتایی تولید کردند که خاصیت چقرمگی (جلوگیری از رشد ترک) را در دسته ای دیگر از این ترکیبات شیمیایی به نام رزین های اپوکسی افزایش می دهد.

مهدی امراللهی دانش آموخته دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ در مورد طرح خود به نام «مقاوم سازی و بهبود چقرمگی رزین اپوکسی از طریق افزودن نانولوله کربنی اصلاح شده با کوپلیمرهای یورتانی» روز شنبه به خبرنگار علمی ایرنا گفت: پلیمرها به عنوان نسل جدیدی از مواد نسبت به مواد سنتی مانند فلزات از نقطه نظر کاربرد در دو حیطه کاربردهای عام و کاربردهای ویژه استفاده می شوند.
وی ادامه داد: دسته ای از پلیمرهای با کاربرد ویژه خانواده رزین های اپوکسی هستند که مقاومت شیمیایی بالا، پایداری حرارتی بالا و خواص فیزیکی مکانیکی ممتازی دارند.
امراللهی خاطرنشان کرد: به رغم ویژگی های ممتاز رزین های اپوکسی که منجر به استفاده از آنها در صنایع هوا فضا، نظامی، حمل و نقل، کف پوش ها، چسب ها و رنگ ها می شود، نقیصه ای همچون مقاومت پایین در برابر رشد ترک دارند. این پلیمرها استحکام بالایی دارند ولی وقتی ترک کوچکی در آنها پدید آید، گسترش یافته و به صورت ترد و شکننده می شکنند.
دانش آموخته مهندسی پلیمر دانشگاه امیرکبیر هدف از انجام این طرح را شرح داد و گفت: هدف ما این بود که مقاومت پلیمر نسبت به رشد ترک افزایش یابد. تحقیقات مختلفی در مورد رزین های اپوکسی از ۵۰ سال قبل برای بهبود چقرمگی (جلوگیری از رشد ترک) این نوع از پلیمرها انجام شده و چالش موجود این است که روش های رایج منجر به بهبود چقرمگی عموما استحکام مکانیکی و دمای کاربری قطعات یا محصولات را کاهش می دهند. هدف از این طرح این بود که ضمن حفظ خواص مکانیکی و دمای کاربری مقاومت به رشد ترک نیز افزایش یابد.
امراللهی گفت: در این طرح از کنار هم قرار دادن چند ایده ساده برای رسیدن به خواص مورد نظر استفاده شد که به صورت ساده شامل سنتز یک پلیمر دوتایی یورتانی دو محیط دوست (با داشتن دو جزء؛ اپوکسی دوست و متنفر از اپوکسی) و افزودن آن در مقادیر پایین تر از ۱۰ درصد به رزین اپوکسی در کنار بهینه ساختن فرایند پخت منجر بود و در نهایت به محصولی با خواص مد نظر رسیدیم.
محقق طرح یادشده گفت: در ادامه این طرح و تحقیقات بیشتر پی بردیم پلیمردو تایی مورد نظر به تنهایی قادر به بهبود خواص است؛ هر چند در مورد آمیزه های حاوی نانولوله کربنی و پلیمر دوتایی نیز تحقیقاتی انجام دادیم.
وی افزود: نتایج این طرح در صنایع کامپوزیت؛ به خصوص تولید قطعات نظامی، هوافضا و غیره قابل استفاده است.