خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت روغن سویای اپوکسی آکریلیکی-کاه گندم

Abstract

در سال‌های اخیر استفاده از روغن‌های گیاهی به‌عنوان ماده زمینه در کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف طبیعی، به دلیل ملاحظات فزاینده زیست‌محیطی موردتوجه قرارگرفته‌اند. در تحقیق حاضر از ترکیب روغن سویای اپوکسی آکریلیکی با مالئیک انیدرید و استایرن به‌عنوان ماده زمینه و آرد کاه‌ گندم به‌عنوان پر‌کننده برای ساخت یک کامپوزیت نسبتاً زیست‌تخریب‌پذیر استفاده شد. به‌منظور پیدا کردن زمان بهینه سنتز رزین، در حین واکنش مالئیک انیدرید با روغن سویای اپوکسی آکریلیکی، در سه بازه زمانی 60، 90 و 120 دقیقه پلیمر تهیه و دانسیته اتصالات عرضی پلیمر، با روش واکشیدگی حلال تعیین شد. زمان بهینه سنتز رزین روغن سویای اپوکسی آکریلیکی با مالئیک انیدرید، 90 دقیقه به دست آمد. سپس رزین سویای‌اپوکسی آکریلیکی مالئیک‌دار با 25 درصد وزنی استایرن ترکیب شد و کاه‌گندم 60 مش در سه نسبت وزنی20%، 30% و 40% به رزین اضافه و به‌صورت دستی مخلوط شد. مخلوط رزین و کاه‌گندم در یک قالب فلزی ریخته شد و پرس به‌صورت دستی اعمال شد. سپس قالب در آون در دمای 140 درجه سانتی‌گراد به مدت یک ساعت قرار گرفت. از طیف سنجی زیر قرمز، وزن سنجی حرارتی، آزمون کشش و ضربه برای ارزیابی و تحلیل خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت حاصل استفاده شد. نتایج طیف‌سنجی زیرقرمز، حاکی از برقراری پیوند اتری بین گروه‌های هیدروکسیل کاه گندم با گروه‌های کربونیل رزین بود. نتایج آزمون جذب‌آب نشان داد بین مقادیر جذب‌آب در سه سطح کاه گندم تا زمان غوطه‌وری 144 ساعت اختلاف معنادار وجود نداشت ولی در زمان غوطه‌وری 168 ساعت با افزایش مقدار کاه‌گندم جذب آب افزایش یافت. بین مقادیر واکشیدگی ضخامت کامپوزیت‌های حاوی مقادیر مختلف کاه گندم در زمان‌های غوطه‌وری مختلف اختلاف معناداری وجود نداشت. با افزایش کاه‌گندم مقدار مقاومت و مدول‌کششی به میزان معناداری افزایش یافت. همچنین افزایش کاه‌گندم موجب بهبود مقاومت به ضربه کامپوزیت حاصل گردید.

Keywords

• استایرن
• مالئیک انیدرید
• مقاومت کششی
• مقاومت به ضربه
• وزن سنجی حرارتی