افزایش مقاومت حرارتی نوعی رزین پلیمری به کمک گرافن در دانشگاه تبریز

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، مواد هیبریدی به کامپوزیت‌هایی گفته می‌شود که اجزای آنها را ترکیبات آلی و غیر آلی تشکیل می‌دهند. در دهه‌های اخیر، استفاده از این مواد به دلیل خواص منحصر به فردشان به‌صورت وسیعی گسترش یافته است. زمینه این مواد از جنس پلیمر است که می‌توان با افزودن اجزای ثانویه، خواص مکانیکی، فیزیکی و حرارتی آن را بهبود بخشید. نوع افزودنی، میزان پراکندگی یکنواخت آن در زمینه پلیمری و اندرکنش آن با فاز زمینه، از عوامل مهم در میزان بهبود خواص این محصولات محسوب می‌شوند.

دکتر حسین روغنی ممقانی، رزین نووالاک را به عنوان یکی از مواد اصلی پلیمری تشکیل دهنده قطعات در معرض حرارت عنوان کرد و افزود: «هدف از انجام این تحقیق، افزایش مقاومت حرارتی و میزان حفظ ساختار رزین نووالاک بود که دو روش متفاوت برای نیل به این هدف مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. روش اول، استفاده از پرکننده آیروژل گرافن و دیگری بهره‌گیری از ساختار سیلیکای متخلخل به عنوان زمینه و واردسازی رزین و گرافن اصلاح‌شده در ساختار محصول بود».

وی همچنین گفت: «هر دو نانوکامپوزیت تولید شده دارای مقاومت حرارتی و پایداری ساختاری بالایی بودند، اما محصول نانوکامپوزیتی حاوی گرافن و رزین اصلاح‌شده در زمینه سیلیکای متخلخل خواص قابل‌توجه بهتری را به نمایش گذاشت».

روغنی ممقانی عدم برهم‌کنش مناسب بین رزین و افزودنی‌های اعمال‌شده را مهم‌ترین دلیل حاصل نشدن خواص حرارتی چشمگیر در پژوهش‌های گذشته برشمرد و گفت: «در این پژوهش با استفاده از نانومواد با خواص حرارتی بالا و همچنین ایجاد برهمکنش مناسب بین زمینه پلیمری و مواد افزودنی، خواص حرارتی و پایداری ساختاری بالایی حاصل شده است».

این محقق در خصوص مراحل انجام این طرح اظهار داشت: «جهت تهیه هیبریدهای رزین نووالاک، گرافن اصلاح‌شده مورد استفاده قرار گرفت. این هیبریدها به دو روش متفاوت تولید شد و محصولات به‌دست‌آمده از هر روش به‌وسیله آزمون‌های FTIR، XPS، TGA، XRD، ایزوترم‌های جذب و واجذب نیتروژن و میکروسکوپ‌های SEM و TEM مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند».

نتایج حاصل‌شده از آزمون‌ها حاکی از آن است که با افزودن گرافن اصلاح شده به رزین به میزان 5 دهم درصد و حصول ساختار سیلیکا، میزان باقی‌مانده از تخریب حرارتی رزین حدود 5 درصد افزایش یافته است.

این تحقیقات، حاصل تلاش‌های حسین روغنی ممقانی و مهدی سلامی کلجاهی، اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز و اکبر نوع‌پرور قره باغ، دانش‌آموخته کارشناسی ارشد این دانشگاه است.