عرضه سامانه‌های پلیمری برای کاربرد در صنایع هوافضا

ایسنا|

 طرح «مقاوم‌سازی و بهبود چقرمگی رزین اپوکسی از طریق افزودن نانولوله کربنی اصلاح شده با کوپلیمرهای یورتانی» با تلاش محققان دانشگاهی اجرایی می‌شود.

کمتر از 20 سال از معرفی گروه جدیدی از مواد با ساختارهای محیط‌دوست به عنوان افزودنی‌های مناسب با ساختار ویژه و برای رفع محدودیت‌های اصلاح‌کننده‌های سنتی و رایج می‌گذرد. از این رو سنتز این مواد در بعد آزمایشگاهی و حتی صنعتی در کنار دانش محدود کنونی درخصوص رفتار و اثرگذاری آنها، حوزه پژوهشی گسترده‌یی را پیش روی پژوهشگران قرار داده است. سامانه‌های پلیمری با داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد و رفتار ترد و شکننده‌یی که دارند باعث ایجاد یک شبکه سه بعدی شیمیایی در ساختار می‌شوند و همین موضوع، استفاده از آنها را بسیار محدود و پیچیده می‌کند. از جمله این مواد، خانواده رزین‌های اپوکسی هستند که از دیرباز تحقیقات گسترده‌یی پیرامون حل نواقص آنها صورت گرفته است. در این میان، به کارگیری روش‌های سنتی در بهبود چقرمگی شکست این مواد عموماً منتج به افت مشخصه‌های مکانیکی همچون «مدول»، «استحکام»، «کاهش دمای انتقال شیشه‌یی» و «دمای کاربری آنها» خواهد شد. این طرح توسط جمعی از فارغ‌التحصیل دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام می‌شود و برای تولید کوپلیمرهای دو محیط دوست به روشی به مراتب ساده‌تر از روش‌های موجود در مقالات است که ایده اولیه آن از ساختار کوپلیمرهای یورتانی به دست آمده است. فارغ از استعداد ذاتی کوپلیمرهای یورتانی در ارائه خواص منحصر به فرد استحکام و چقرمگی، ترکیب این مواد نانوساختار با نانوذرات دیگر می‌تواند منجر به بروز اثر هم‌افزایی در سامانه‌های پایه شود. بر این اساس، ابتدا مجموعه‌یی از کوپلیمرهای یورتانی با ساختار دو محیط دوست برپایه مواد شیمیایی قابل دسترس در بازار داخلی تهیه شد. نتایج به دست آمده نشان داده است که کوپلیمرهای تهیه شده برپایه یک نوع پلیال استری سنتزشده، دی ایزوسیانات و یک پلیال اتری در بهبود خواص فیزیکی-مکانیکی و چقرمگی شکست سامانه اپوکسی قابل رقابت با نمونه‌های تجاری است. برخلاف انتظار، آمیزه‌های اپوکسی حاوی نانولوله کربنی اصلاح شده با کوپلیمر یورتانی نسبت به آمیزه اپوکسی حاوی کوپلیمر یورتانی کارآمد نیست. این سامانه‌های پلیمری گرماسخت به سبب خواص فیزیکی-مکانیکی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی بالا نسبت به سامانه‌های گرمانرم، کاربردهای ویژه‌یی در صنایع مختلف دارند.