ويژگي هاي فيزيكي و مكانيكي رزين اپوكسي تقويت شده با نانوالياف سلولزي و ليگنوسلولزي

Study of physical and mechanical properties of cellulosic and lignocellulosic nanofibers reinforced epoxy resin

سابقه و هدف: مي‌توان با استفاده از الياف مختلف قابليت انتقال تنش را در چسب‌ها تقويت كرد. لذا هدف از اين تحقيق بررسي قابليت تقويت شوندگي رزين اپوكسي با استفاده از نانوالياف سلولزي و ليگنوسلولزي و مقايسه عملكرد آنها در بهبود ويژگي هاي رزين خالص مي باشد. مواد و روش‌ها: در اين تحقيق پس از اعمال معاوضه حلال به منظور پراكنش بهتر نانوذرات در ماتريكس رزين اپوكسي، اين نانوذرات در سه سطح 0/1، 0/2 و 0/3 درصد وزني رزين اپوكسي به ماتريكس اضافه شدند. سپس مخلوط بدست آمده در قالب فيلم هايي به ضخامت 4 ميليمتر ريخته شده پس از سپري شدن 72 ساعت براي انعقاد، ويژگي‌هاي فيزيكي و مكانيكي نمونه‌ها مورد بررسي قرار گرفتند. آزمون‌هاي فيزيكي شامل جذب آب و واكشيدگي ضخامت و آزمون‌هاي مكانيكي شامل خمش، كشش بودند. همچنين وضعيت پراكنش ذرات با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد مطالعه قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با افزايش درصد نانوذرات تا 0/2 درصد ويژگي هاي مكانيكي تا 2 برابر بهبود مي يابد ولي از 0/2 به 0/3 درصد اين ويژگي ها كاهش مي يابد. همچنين با افزايش درصد نانوالياف ويژگي هاي فيزيكي كاهش يافت. همچنين نتايج حاكي از آن بود كه نانو الياف ليگنوسلولزي در مقايسه با نانوالياف سلولزي در رابطه با بهبود ويژگي هاي مكانيكي و فيزيكي قابليت پايين تري دارند نتيجه گيري: با توجه به نتايج اين تحقيق مشخص شد كه با استفاده از مقادير اندكي از نانو الياف (0/2 درصد) ويژگي هاي مكانيكي كامپوزيت را تقريبا به ميزان 2 برابر افزايش داد.

Background and objectives: We can enhance stress transmitting in adhesives using different fibers. So, the aim of this study was to investigate the potential of epoxy resin reinforcing using cellulosic and lignocellulosic nanofibers and compare their performance in improving of epoxy adhesives characteristics.Materials and methods: In this study, after applying the solvent exchange for better distribution of nanoparticles in epoxy resin matrix, the nanoparticles at three levels 0.1, 0.2 and 0.3 percent by weight epoxy resin was added to the matrix. The resulting mixture is then poured into film molds with a thickness of 4 mm and then tested after 72 hours.Results: The results showed that by increasing the nanofibers percentage to 0.2%, mechanical properties improved. But from 0.2 to 0.3% these features are reduced. Also, with increasing nanofibers physical properties decreased. Conclusion: According to the study results it revealed that using small amounts of nanofibers (0.2%) mechanical properties of the composite increased approximately 2-times.