Share
تحضير وتشخيص راتنجات الايبوكسي الجديدة وومتراكباتها ودراسة خواصها الميكانيكية والفيزيائية == Synthesis and Characterizations of New Epoxy Resins and its composites and Study the Mechanical and Physical Properties
Author name:
بسمة جعفر احمد الطائي
Supervisor name:
فاضل سليم متي | جمبد هرمز توما
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Chemistry
Degree:
Doctorate
University:
University of Baghdad
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
25T1736 - p.pdf
Abstract:
تعتبر رتنجات الايبوكسي من البوليمرات المهمه الغير مطاوعه للحرارة والتي لها خواص جيدة وخلائط هذه البوليمرات هي من المواد التي تستخدم بشكل واسع في الصناعة الحديثة. يتضمن هذا العمل جانبين : الجانب الاول تضمن ثلاث اجزاء : 1. تحضير راتنجات الايبوكسي الثنائية والثلاثية والرباعيه الجديدة من خلال بلمرة تكثيف بين ايبيكلوروهيدرين مع مركبات اروماتية تحتوي مركب عضوي ثنائي الهيدروكسيل ,مركب عضوي ثنائي الامين, مركبات عضوية تحتوي مجاميع امين مع هيدروكسيل ( ثنائي الهيدروكسيل - امين) ومركب عضوي رباعي الهيدروكسيل.2. تحضير بوليمرات الايبوكسي المتشابكة المختلفة الجديدة بواسطة تفاعل تشابك باستخدام اثلين ثنائي الامين كعامل تقسية عند درجة 60º م لفترة نصف ساعة وتقسية لاحقة عند درجة 140º م ولمدة ساعتين.3. شخصت رتنجات الايبوكسي المحضرة والجديدة [P1 - P18]وكذلك بوليمرات الايبوكسي المتشابكة [C1 - C18] باستخدام طيف الاشعه تحت الحمراءFTIR وطيف الرنين النووي المغناطيسي للبعض منها.بينما يتضمن الجانب الثاني ثلاثة اجزاء وهي : 1. الجزء الاول تحديد النسبة المئوية من المسحوق النانوي لاوكسيد التيتانيوم ( (TiO2 الانسب للمزج من النسب المستخدمة ( 7,5,3,1)% وتم ذلك اعتمادا على الامتزاج المقبول والخواص الميكانيكية الاعلى للامزجة المحضرة وقد اختيرت النسبة 3% هي النسبة الامثل للامتزاج كمادة تقوية. 2. بينما تضمن الجزء الثاني تحضير امزجة ثناثية من البولي استر الغير مشبع واحد انواع راتنج الايبوكسي المحضرة وهو P12 وبنسب مختلفة (7,5,3,1)% وبوجود وعدم وجود دقائق النانو لاوكسيد التيتانيوم وجرى اختبار هذه الامزجة بعدة اختبارات ميكانيكية تتضمن[ قوة الشد, الصلادة وقوة الصدمة] واختبارات فيزيائية تتضمن [متانة العزل الكهربائي والتوصيل الحراري] واظهرت النتائج تحسن كل الخواص الميكانيكية والفيزيائية بوجود النانو.3. الجزء الثالث تضمن تحضير عشرة امزجه متراكبة نانويه B9 , B7,B6,B4,B3,B2,B1 B12,B10 , B13 عن طريق مزج البولي استر الغير مشبع مع النسبة المختارة من اوكسيد التيتانيوم )TiO23%) مع عشرة انواع من راتنجات الايبوكسي المحضرة الجديدة وبنسب مئوية(7,5,3,1) %, وقد جرت اختبارات ميكانيكية متعددة للامزجة المتراكبة النانوية الخمسة B10,B7,B4 , B1 وB12 والتي تتضمن اختبار قوة الشد والصلادة وقوة الصدمة اما الاختبارات الفيزيائية والتي شملت متانة العزل الكهربائي والتوصيل الحراري والانتشار اجريت للامزجة المتراكبة النانوية العشرة المحضرة B2,B1 , B10,B9,B7,B6,B4,B3 , B13, B12.ايضا اختبارالانتشار فقد اجريه للامزجة المتراكبة النانوية العشرة المشاراليها بالاضافة الىى العشرة سبائك نفسها التي حضرت وبدون استخدام المادة المقوية او الحشوة TiO2) ) لدراسة الانتشار بعد الغمر في الماء المقطر وكذلك في الاوساط الكيميائية : ) NaOH 0.5 ) نورمالي وHCl ( 0.5 )نورمالي عند درجة حرارة الغرفة ولمدة ثلاثة اشهر وتم حساب معامل الانتشار لكل السبائك المحضرة.4. كذلك اظهرت النتائج خواص ميكانيكية افضل للامزجة المتراكبة النانوية [B1,B2,B4,B7 and B12] كما تبين ان التوصيل للسبائك المتراكبة النانوية ,B6 B7,B9,B10 ,B12, B13 ,B4 [B1,B2,B3 افضل ويقل مع زيادة نسبة الايبوكسي. في حين اظهرت متانة عزل كهربائي نتائج متنوعه مع تنوع تراكيز راتنجات الايبوكسي. اما نتائج اختبارات الخاصية الانتشارية فقد اظهرت للامزجة المتراكبة النانويةB6, B4,B3,B2 ,B1, B13, B12,B10, B9,B7] قيم عالية لمعامل الانتشار في المحلول القاعدي ثم المائي ثم في المحلول الحامضي الا ان المحاليل القاعدية NaOH هي الاكثر تاثيرا. | Epoxy resins belong to the most important thermosetting polymers with good properties and the blended nanocomposites are widely used materials in modern industry. The present work involved two sides : The first side involved three parts;1. Synthesis of new di, tri and tetra - functional epoxy resins via the condensation polymerization epichlorohydrin with aromatic structures containing dihydroxy organic compound, diamines organic compounds, hydroxy - amine organic compounds and tetrahydroxy organic compound.2. Synthesis of different new crosslink epoxy polymers by crosslinking reaction by using ethylene diamine as curing agent at 600C and post curing at 1400C.3. The new epoxy resins [P1 - P18] and new crosslink epoxy resins [C1 - C18] were characterized by using FTIR and HNMR spectroscopy of (some of them).While the second side involved three parts;1. The optimum mixing ratios (OMR) of different percentages of nanotitanium oxide(1%, 3%, 5% and 7%) have been selected depending on achieving acceptable macro miscibility and highest mechanical properties for the blended nanocomposites which were prepared. And this (OMR) which was 3% used as reinforced material.2. Part two included preparing binary blend from unsaturated polyester (UPR) and epoxy resin number P12 using different percentages (1, 3,5,7)% of the weight of the UPR, in the absence and presence the nanocomposite (TiO2). Then this blends were tested by several mechanical [tensile strength hardness and impact strength] and physical tests [dielectric breakdown and thermal conductivity] are carried out on these samples. The result reflected that the presence of TiO2 led to improve all the mechanical and physical properties.3. Part three involved preparing ten blended nanocomposites by mixture of unsaturated polyester (UPR), optimum mixing ratios (OMR) of nanooxide titanium (3%) and different new epoxy resins in the percentage : (1, 3,5,7)% . The five blends [B1,B4,B7,B10 and B12] were tested by three mechanical tests these are : tensile, impact and hardness while the physical tests were carried out on samples[B1,B2,B3,B4 ,B6, B7, B9,B10,B12, and B13] were dielectric breakdown, thermal conductivity and diffusion. Also diffusion test was carried out for the ten blended nanocomposites and beside to ten net blended [without reinforced] to study the diffusivity after immersion in distilled water and different chemical solutions including : HCl (0.5 N) and NaOH (0.5 N) at room temperature for (3) months and the diffusion coefficients were calculated for all the prepared samples.4. Results show that samples [B1,B2, B4,B7 and B12] of blends reinforced with (TiO2) powder possess better mechanical properties, impact strength, tensile strength and hardness. The thermal conductivity showed highest value in the low percentage of epoxy resin and lowest value in the high percentage. While the dielectric breakdown strength showed different values for different concentrations of epoxy resin. Also, the results of diffusivity test showed that there are often high values for the diffusion coefficient in the NaOH solution followed by H2O and finally HCl. The tests results are affected by two chemical solutions [HCl, NaOH], but the alkaline solution NaOH was the most effective solution
