کامپوزیت دمابالای سیانات استر/الیاف کربن با استحکام برشی بین لایه‌ای بالا بر پایه مونومر سنتز شده 2،2'-بیس(4-سیاناتوفنیل)پروپان

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران .

2 استادیار، شیمی پلیمر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

3 دانشیار، مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

4 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران .

doi
10.22068/jstc.2024.2024959.1881
چکیده

سیانات‌استرها به دلیل خواص حرارتی-مکانیکی ویژه مانند دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) بالا، مدول بالا و ذغال‌گذاری عالی، برای تولید کامپوزیت‌های دما بالا با الیاف کربن مناسب هستند. پخت سیانات استر حرارت بالایی آزاد می‌کند، از طرفی کنترل حرارت آزاد شده برای تولید کامپوزیت از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از چرخه پخت توانایی کنترل حرارت آزاد شده در پخت سیانات‌استر در کامپوزیت را دارد. سیانات‌استر چسبندگی بالایی با الیاف کربن حتی در مقادیر کم ارائه می‌دهد و می‌توان از سیانات استر برای تهیه کامپوزیت‌های با کارآیی بالا استفاده نمود. مونومر 2،2'-بیس(4-سیاناتوفنیل)پروپان از واکنش سیانوژن برماید و بیس‌فنول A سنتز و با طیف‌سنجی‌های FT-IR، 1H-NMR و 13C-NMR مورد شناسایی ساختاری قرار گرفت. رفتار پخت سیانات استر سنتز شده توسط آزمون DSC پویا تعیین و چرخه پخت مناسبی تعریف و کارآیی چرخه پخت به صورت برخط توسط طیف‌نمایی FT-IR دنبال شد. کامپوزیت دمابالای سیانات‌استر/الیاف کربن با محتوای رزین‌های %30 و %44 تهیه و استحکام برشی بین لایه‌ای آن‌ها توسط آزمون ILSS مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج آزمون ILSS، خواص حرارتی-مکانیکی و مقاومت حرارتی کامپوزیت انتخاب شده توسط آزمون‌های DMTA و TGA مورد بررسی قرار گرفت. چرخه پخت تعریف شده برای پخت سیانات استر، قابلیت کنترل آنتالپی بالا و پخت رزین به میزان %6.95 را داشت. کاهش محتوای رزین در کامپوزیت به میزان 14% باعث بیشتر شدن ILSS به میزان 9% شد. در دماهای بالا، حتی در "℃" 250، مدول خمشی کامپوزیت تنها به مقدار 16% افت پیدا کرد. میزان ذغال‌گذاری کامپوزیت سیانات‌استر/ الیاف کربن برابر %6.82 بود.