نانوکامپوزیت‌های اپوکسی- سیلیکات لایه‌ای: عوامل موثر بر شکل‌شناسی

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-14975 بناب، دانشگاه بناب، کدپستی 5551761167

2 تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-14975

3 بناب، دانشگاه بناب، کدپستی 5551761167

چکیده

در میان مواد گرماسخت، رزین‌های اپوکسی دارای خواص شیمیایی خاصی همچون عدم وجود محصولات جانبی یا مواد فرار در حین واکنش پخت، جمع‌شدگی کم در اثر پخت، پخت در بازه دمایی بسیار گسترده و قابل کنترل بودن درجه شبکه‌ای شدن هستند. رزین‌های اپوکسی به دلیل خواص شیمیایی و گرمایی عالی، قدرت چسبندگی زیاد، استحکام ضربه‌ای خوب، مقاومت، سختی و مقاومت الکتریکی زیاد دارای کاربردهای گسترده‌ای هستند. امروزه، استفاده از مواد تقویت‌کننده در ابعاد نانو در ماتریس‌های پلیمری مورد توجه قرار گرفته است. در میان این مواد، نانوسیلیکات‌های لایه‌ای (نانوخاک‌های رس) به دلیل ساختار لایه‌ای، نسبت منظر زیاد، دسترسی آسان و قیمت کم یکی از ایده‌آل‌ترین مواد برای تقویت پلیمرها هستند. در سال‌های اخیر، مطالعات زیادی با هدف تقویت خواص فیزیکی- مکانیکی، همچون مدول یانگ، سختی، چقرمگی شکست و پایداری گرمایی در نانوکامپوزیت‌های گرماسخت بر پایه ماتریس اپوکسی-نانوسیلیکات‌های لایه‌ای انجام شده است. از مهم‌ترین عوامل موثر بر خواص نانوکامپوزیت‌ها، پراکنش مناسب مواد نانو در بستر پلیمری است. در این مقاله، عوامل موثر بر ساختار نانوکامپوزیت‌های بر پایه اپوکسی همچون روش فرایند، نوع رزین اپوکسی، نوع عامل پخت، ماهیت نانوخاک رس و یون تبادلی بین‌لایه‌ای و شرایط پخت مرور شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Epoxy/Layered Silicate Nanocomposites: Factors Influencing Morphology

نویسندگان [English]

  • Elnaz Esmizadeh 1
  • Ali Akbar Yousefi 2
  • Ghasem Naderi 2
  • Ali Vahidifar 3
چکیده [English]

Amongst the thermoset materials, epoxy resins exhibit special chemical characteristics such as the absence of  by-products or volatiles during curing reactions, low shrinkage on cure, curability over a wide temperature range and the controllable degree of cross-linking. Due to excellent chemical and heat resistance, high adhesive strength, good impact resistance, high strength and hardness, and high electrical insulation epoxy resins are recognized as versatile materials. Nowadays, incorporation of nano-materials to reinforce polymeric matrix has attracted great interest. Among various nano-reinforcements, nano-layered silicates (nanoclays) are found to be ideal for polymers owing to their high intercalation chemistry, high aspect ratio, ease of availability and low cost. In the last decades, thermoset nanocomposites based on epoxy matrix containing layered silicates have been intensively studied aiming to obtain final products with enhanced physicomechanical properties, such as Young modulus, stiffness, fracture toughness, thermal stability, etc. The improved nanocomposite morphology (intercalation/exfoliation of nanoclay in polymer matrix) plays a key role in reinforcing epoxy resin.  Therefore, the emphasis of the present work is on parameters influencing the morphology of epoxy/nanoclay composites such as the processing techniques, clay modifier, epoxy structure, curing agents and curing conditions used for the preparation of nanocomposites.

کلیدواژه‌ها [English]

  • epoxy resin
  • Nanoclay
  • morphology
  • nanocomposites