نانو/ میکرو کامپوزیتهای فوم پلی یورتان/پلی اوره تقویت شده با زئولیت طبیعی/نانوذرات گرافیت مقاوم به شعله
نویسندگان
1 هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی اصفهان
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
doi
10.22068/jstc.2022.546600.1766چکیده
کامپوزیت های پلیمری پایه نفتی می توانند عامل گسترش اشتعال علیرغم کاربردهای متعدد خود باشند. تحقیقات انجام شده بر روی اشتعالپذیری و خواص ضد حریق کامپوزیتها در مقایسه با مطالعات خواص مکانیکی آنها ناچیز بوده که بیانگر اهمیت پرداختن به خواص چندمنظوره کامپوزیت ها با خواص مقاومت در برابر آتش است. در این تحقیق پلی یورتان دو جزئی با زئولیت طبیعی و نانوصفحات گرافیتی به منظور بررسی مقاومت به آتش و خواص بهینه مکانیکی فوم های کامپوزیتی ترکیب شد. همچنین ترکیب پلی یورتان با پلی اوره بنابر فرضیه مطالعه با درصد بهینه 40% به صورت کامپوزیت ترکیبی همپایه بررسی شد. نتایج نشان داد میکرو/نانوکامپوزیت های تقویت شده زئولیت و نانوصفحات گرافیتی به ترتیب منجر به افزایش مدول یانگ کششی معادل 200 و 300% شده و افزودن زئولیت باعث افزایش استحکام در کشش کامپوزیت های می شود. آزمایشات نشان داد مدول خمشی نیز با افزودن دو فیلر افزایش می یابد. به منظور افزایش خواص مکانیکی، پارچه الیاف شیشه به کامپوزیت ترکیبی پلی یورتان/پلی اوره با خواص بهینه لایه گذاری شد که منجر به افزایش 600 و 200 درصدی مدول یانگ خمشی در حالت دولایه شد. روکش پلی اوره روی کامپوزیت ها با درصد بهینه نشان داد که نرخ سوختن تا 23 میلیمتر بر دقیقه کاهش یافته و مدت سوختن طبق استاندارد UL94 معادل 200 ثانیه گردید. کامپوزیت پلی یورتان/پلی اوره تقویت شده با زئولیت 2 درصد وزنی منجر به نرخ سوختن 4.9 میلیمتر بر دقیقه شده که در دامنه مجاز 80 درصد کمتر از حداکثر نرخ ممکن در استاندارد است.