بررسي اثر اصلاح سطحي نانو ذرات آلومينا با وينيل سيلان بر خواص فيزيكي مكانيكي رزين وينيل استر

Assessment of Surface Modification of Nano Alumina with Vinyl Silane on Physical and Mechanical Properties of Vinyl Ester Resin

در اين تحقيق اصلاح سطحي نانو ذرات آلومينا نوع آلفا با ماده آمايش كننده سيلاني به نام وينيل تري متوكسي سيلان انجام شد. واكنش سيلان‌دار شدن تحت شرايط آبكافت و تراكمي و غلظت‌هاي پايين، بالا و استوكيومتري و با در نظر گرفتن نقطه ايزو الكتريك نانو آلومينا انجام شد. بعد از فرآيند آمايش سطحي به منظور كمي كردن ميزان سيلان سطحي، آزمون آناليز عنصري كربن هيدروژن ،آزمون FTIR انجام گرديد. نانو كامپوزيت بر پايه رزين وينيل استر در غلظت‌هاي مختلف از ذرات آلوميناي اصلاح شده تهيه شد. جهت كمي كردن برهم‌كنش سطحي و شيميايي ذرات اصلاح شده و اصلاح نشده با بستر رزيني وينيل استر، آزمون‌هاي ميزان پراكنش و بررسي سطح شكست با ميكروسكوپ روبشي SEM، آزمون ديناميكي مكانيكي حرارتي DMTA، ميزان پخت، ميزان شفافيت، مقاومت به سايش، مقاومت شميايي در محيط اسيدي اسيد استيك و چسبندگي بررسي شد. نتايج حاصل از FTIR و آناليز عنصري نشان داده است كه لايه‌هاي سيلان بر روي سطح ذرات به صورت موفقيت‌آميزي قرار گرفته است. نتايج نشان داده است كه خواص نهايي نانو كامپوزيت وينيل استر حاوي 3 وزني آلومينا اصلاح شده با 0.48 گرم سيلان به دليل برهم‌كنش مناسب ذرات با ماتريس رزين بهتر از بقيه نمونه‌ها بوده است.

In this study, surface modification of nano αalumina with Surface modifier was silane coupling agent namely vinyl tri methoxy silane (VTMS) was implement. Salinization reaction under hydrolysis, condensation condition and different concentration of silane coupling agent with spot of isoelectric point of nano alumina was performed. After surface modification, to characterizing amount of grafting on the nanoparticles, Elemental analysis (CH), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy were utilized. Vinyl Ester nanocomposites were prepared using various loadings of silane modified alumina nanoparticles. To quantitative interfacial interaction between treated nano particles and vinylester resin using tests SEM for assessment dispersion and surface fracture behavior, Dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), Degree of cure, Haze value, Abrasion resistance (Tabber), acid chemical resistance and Pull Off adhesion. Results from FTIR and Elemental analysis revealed that the organic functional groups of the silane coupling agent layers were successfully grafted on the surface of the nanoparticles. The mechanical properties results of the vinyl ester revealed that, because of good interaction between particles and vinyl ester resin, were enhanced using 3 wt% alumina nanoparticles modified with 0.48 g silane compared with other samples.