-
شماره ركورد
24804
-
شماره راهنما
CHE.ENG3 52
-
نويسنده
كوثر، محمدجواد
-
عنوان
اثر چارچوب فلز-آلي MIL-101(Cr) و چقرمه كننده بوتيل اكريلات- استايرن بر خواص مكانيكي و حرارتي چسب هاي كامپوزيتي بر پايه رزين اپوكسي
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
-
دانشكده
فني و مهندسي
-
تاريخ دفاع
1404/02/28
-
صفحه شمار
101 ص.
-
استاد راهنما
اميد معيني جزني , قاسم ديني تركماني
-
استاد مشاور
مجيد مقدم
-
كليدواژه فارسي
چسب هاي اپوكسي , نانو ذرات MIL-101(Cr) , پلي(بوتيل اكريلات-بلاك-استايرن) , خواص مكانيكي , استحكام برشي همپوشان , پايداري حرارتي
-
چكيده فارسي
در اين مطالعه نانوذرات MIL-101 (Cr) و NH2-MIL-101 (Cr) به روش هيدروترمال سنتز شدند. كوپليمر بوتيل آكريلات-استايرن همراه با اين نانوذرات براي بهبود چقرمگي چسب اپوكسي استفاده شد. چسب ها به دو صورت پخت شده در دماي محيط و دماي بالا تهيه شدند و آزمون¬هاي مورد نياز بر روي هر يك از آن¬ها انجام شد. نتايج آزمون FTIR ، XRD و XPS نشان داد كه سنتز نانوذرات MOF موفقيتآميز بوده است. خواص مكانيكي چسب هاي اپوكسي و استحكام چسبندگي اتصالات آلومينيومي با آزمون كشش و استحكام برشي همپوشان مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمون كششي نشان داد كه در چسب¬هاي دما محيط با افزودن Phr 0.3 از NH2-MIL-101 (Cr) و Phr2.5 پلي (بوتيل آكريلات-بلاك-استايرن) به چسب اپوكسي استحكام كششي، مدول و چقرمگي نمونه هاي دمبلي نسبت به چسب اپوكسي به ترتيب 36%، 20.27% و 29.24% درصد افزايش يافت. علاوه بر اين، بر اساس نتايج آزمايش استحكام برشي همپوشان ، افزودن Phr 0.3 از NH2-MIL-101 (Cr) به چسب اپوكسي، استحكام برشي را به ميزان 508.6 درصد نسبت به چسب اپوكسي خالص افزايش داد. بر اساس آزمون TGA، بيشترين پايداري حرارتي مربوط به نمونه حاوي Phr0.3 نانوذرات NH2-MIL-101 و Phr 2.5 كوپليمر است. تصوير سطح مقطع شكست نمونه هاي نانوكامپوزيتي نشان مي دهد كه در نمونه حاوي نانوذرات NH2-MIL-101 (Cr)، پراكنش و توزيع نانوذرات نسبت به نمونه MIL-101 (Cr) بهبود يافته است. در چسب¬هاي خميري دما بالا، نتايج آزمون هاي كشش و استحكام برشي همپوشان نشان داد با افزودن نانوذرات MIL-101 (Cr) و NH2-MIL-101 (Cr) به ماتريس چسب اپوكسي، چقرمگي به ترتيب 99 و 145 درصد و استحكام برشي نيز به ترتيب 24 و 50 درصد افزايش يافته است. نتايج آزمون DSC حاكي از تاثير مثبت نانوذرات در سينتيك پخت چسب اپوكسي بود. از طرف ديگر نتايج آزمون گرما وزن سنجي نشان داد، افزودن نانوذرات موجب بهبود قابل توجه پايداري حرارتي ماتريس چسب شد. به علاوه نتايج آزمون FESEM با نتايج آزمون مكانيكي در تطابق بوده است و مهم¬ترين سازوكارهاي چقرمگي انحراف ترك، كور شدن نوك ترك و جدايش پيوند بوده است. همچنين بر اساس نتايج آزمون TEM توزيع نانوذرات NH2-MIL-101 (Cr) در ماتريس اپوكسي مناسب و مطلوب بوده است.
-
كليدواژه لاتين
Poly(butyl acrylate-block-styrene) , Epoxy adhesive , Mechanical properties , Lap Shear Strength , MIL-101 (Cr) , Thermal Stability
-
عنوان لاتين
Effect of MIL-101(Cr) Metal-Organic Framework and Butyl Acrylate-Styrene Toughener on Mechanical and Thermal Properties of Composite Adhesives Based on Epoxy Resin
-
گروه آموزشي
مهندسي شيمي
-
چكيده لاتين
In this study, MIL-101 (Cr) and NH2-MIL-101 (Cr) nanoparticles were synthesized by hydrothermal method. Butyl aCrylate-styrene copolymer was used along with these nanoparticles to improve the Toughness of epoxy adhesive. Adhesives were prepared in two ways, cured at ambient temperature and high temperature, and the required tests were performed on each of them. The results of the FTIR, XPS and XRD tests showed that the synthesis of MOFs were successful. The mechanical properties of epoxy adhesive and adhesion Strenght of Aluminum joints were investigated by tensile and lap shear Strenght test. Tensile test results In ambient temperature adhesives showed that adding 0.3 Phr of NH2-MIL-101 (Cr) and 2.5 Phr of Poly(butyl aCrylate-block-styrene) to the epoxy adhesive tensile strength, modulus and toughness of dumbbell samples were increase compared to epoxy adhesive 36%, 20.27% and 29.24% respectively. Furthermore, based on the lap shear Strenght test results, adding 0.3 Phr NH2-MILL-101 (Cr) to the epoxy adhesive increased the shear strength by 508.6% compared to the neat epoxy adhesive. According to TGA test, the highest thermal stability was related to the sample containing 0.3 Phr of NH2-MILL-101 nanoparticles and 2.5 Phr of the block copolymer. Cross-section image of the fractured nanocomposite samples containing 0.3 Phr NH2-MILL-101 (Cr) and 2.5 Phr block copolymer shows that the interface of nanoparticles and the matrix improved due to the chemically reaction of functional groups of nanoparticles and adhesive matrix. In high temperature paste adhesives, the results of tensile and lap shear tests showed that by adding MIL-101 (Cr) and NH2-MIL-101 (Cr) nanoparticles to the epoxy adhesive matrix, the toughness was 99 and 145%, respectively, and the shear strength has also inCreased by 24 and 50 percent respectively. The results of the DSC test indicated the positive effect of nanoparticles on the curing kinetics of epoxy Adhesive.On the other hand, the thermogravimetric test results showed that the addition of nanoparticles significantly improved the thermal stability of the adhesive matrix. In addition, the FESEM test results were in agreement with the mechanical test results, and the most important toughness mechanisms were Crack deflection, Crack tip blinding, and bond separation. Also, based on the TEM test results, the distribution of NH2-MIL-101 (Cr) nanoparticles in the epoxy matrix was better.
-
تعداد فصل ها
5
-
لينک به اين مدرک :