سنتز، شناسایی و بررسی پایداری حرارتی، خواص مکانیکی و هدایت حرارتی نانو کامپوزیت های یورتان آکریلات- رس (مونت موریلونیت) پخت شونده با پرتوی فرا بنفش

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 گروه رزین و افزودنی ها، مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران، ایران

چکیده

چکیده
در این پژوهش، ابتدا نانو کامپوزیت های یورتان آکریلات- رس پخت شونده با پرتوی فرا بنفش سنتز شد، سپس اثر نانو ذرات بر پایداری حرارتی، خواص مکانیکی و هدایت حرارتی نانو کامپوزیت های یورتان آکریلات (UA) مورد بررسی قرار گرفت. ساختار مولکولی الیگومر یورتان آکریلات به وسیله آنالیز FT-IR تأیید شد. تصاویر به دست آمده از SEM نشان داد نانو ذرات به طور یکنواخت در بستر پلیمر پخش شده اند. پایداری حرارتی نمونه ها به وسیله آنالیز وزن سنجی حرارتی (DTG) بررسی گردید. آنالیز DMTA نشان داد افزودن مقدار معینی از نانو ذرات رس (3% و 5% وزنی) به بستر پلیمر سبب بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی و رفتار حرارتی نانو کامپوزیت ها می شود. همچنین آنالیز عکس برداری حرارتی زیر قرمز نشان داد هدایت حرارتی نانو کامپوزیت ها با افزایش مقدار نانو ذرات (3% و 5% وزنی) افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Synthesis, characterization and study on thermal stability, mechanical properties and thermal conductivity of UV-curable urethane acrylate-Clay (MMT) nanocomposites

نویسندگان [English]

  • Abbas Madhi 1
  • behzad Shirkavand Hadavand 2
  • Ali Amoozadeh 1
1 Faculty of chemistry, Semnan university
2 Department of Resin and Additives, Institute for Color Science and Technology, 1668814811, Tehran, Iran
چکیده [English]

Abstract
In this study, at first UV-curable urethane acrylate-Clay nanocomposites (UA/Clay) were synthesized, then the effects of nanoparticles on the thermal stability, mechanical properties and thermal conductivity of UA nanocomposites were investigated. FT-IR analysis confirmed the molecular structure of urethane acrylate oligomer. SEM images showed that the nanoparticles were dispersed uniformly in the polymer matrix. The thermal stability of samples were investigated by thermogravimetric analysis (DTG). DMTA study indicated significant improvement in the mechanical properties and thermal behavior of nanocomposites by adding a certain amount of Clay (3, 5 wt%) nanoparticles to polymer-matrix. Moreover, infrared thermography analysis showed that thermal conductivity of the nanocomposites rose as filler content increased (3, 5 wt%).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposites
  • Nanoclay (MMT)
  • Thermal stability
  • Mechanical properties
  • Thermal conductivity
[1] C. Decker, Pigment & Resin Technology., 30 (2001) 278.

[2] A. Srivastava, D. Agarwal, S. Mistry, Pigment& Resin Technology., 37 (2008) 217.

[3] Alavi Nikche MM, Ghavidel kelshimi R, Akbar R and Vakili M, Journal of Applied Chemistry., 10 (2015) 9.

[4] F. Wang, J. Q. Hu, W. P. Tu, Prog. Org. Coat., 62 (2008) 245.

[5] Lu X, Xu GJ, J Appl Polym Sci., 65 (1997) 2733.

[6] Lu X, Xu G, Hofstra PG, Bajcar RC, J Polym Sci, Part B:Polym Phys., 36 (1998) 2259.

[7] Ho TH, Wang CS, Polymer., 37 (1996) 2733.

[8] Figovsky OL, Sklyarsky LS, Sklyarsky ON, J Adhes Sci Technol., 14 (2000)915.

[9] Tey JN, Soutar AM, Mhaisalkar SG, Yu H, Hew KM, ThinSolid Films., 504 (2006)384.

[10] Mamunya YP, Davydenko VV, Pissis P, Lebedev EV, Eur Polym J., 38 (2002)1887.

[11] Benli S, Yilmazer Ü, Pekel F, Özkar S, J Appl Polym Sci., 68(1998)1057.

[12] M. J. Hodgin, R. H. Estes, NEPCO WEST Conference, Anaheim, CA, (1999) 359.

[13] D. Kumlutas, I. H. Tavman, M.T. Coban, Compos. Sci. Technol., 63 (2003) 113.

[14] H. Lee, S. Eun, American Composites Manufacturers Association, Tampa, Florida, (2004).

[15] C. Liu, T. Mather, Society of Plastic Engineers, (2004) 3080.

[16] H.Ishidax, S.Heights, US Patent (1999) 5.900.

[17] R. D. Hermansen, EP, (2001) 754 741 B1.

[18] I. H. Tavman, Academic Book Publication, Dordrecht, Netherlands, 169 (2004) 449.

[19] H. R. Frank, D. S. Phillip, EP,0(2002) 794.

[20] D. C. Moreira, M. C. O. Telles, L. C. S. Nunes, L. A. Sphaier, J. M. L. Reis14th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering, RJ, Brazil, November (2012) 18.

[21] Y. W. C. Yang, H. C. Yang, G. J. Li , Y. K. Li, J. Polym. Res., 11 (2004) 275.

[22] W. J. Choi, S. H. Kim, Y. J. Kim, S. C. Kim, Polymer., 45 (2004) 6045.

[23] M. Berta, A. Saiani, C. Lindsay, R. Gunaratne, J. Appl. Polym.Sci., 112 (2009) 2847.

[24] V. Selvakumar and N. Manoharan, Indian Journal of Science and Technology., 7 (2014) 136.

[25] Ahmadi SJ, Huang YD, Li.W. Review Synthetic routes, properties and future applications of polymer-layered silicate nanocomposites. J Mater Sci., 39 (2004) 1919.

[26] Elhami S and Mohmedi N, Journal of Applied Chemistry., 11 (2017) 59.

[27] Moayad HF, Sahrim H, Aziz H and Shamsul B, Composites Part B., 52 (2013) 334.