تخليق شبكة بوليمرية مبتكرة من راتنج الإيبوكسي والبنزيدين باستخدام مسحوق السيليكون كمادة مالئة، وتقييم قوتها الميكانيكية واستقرارها الحراري.

الملخص

تم تحضير راتنج إيبوكسي "رباعي ثنائي غليسيديل إيثر بيسفينول-أ" (TDGEBA) المعدل بالبنزيدين (BZ) باستخدام تقنية البلمرة الموقعية (in situ polymerization)، مما أدى إلى الحصول على نظام (TDGEBA/BZ) ذي لون أرجواني. كما تم تعديل هذا النظام بإضافة نسب متفاوتة من السيليكون (Si) كمادة مالئة للحصول على نظام (TDGEBA/BZ-Si). أُجريت عملية المعالجة (التصلد) للمواد الناتجة باستخدام "ثلاثي إيثيلين رباعي الأمين" (TETA) كعامل تصلد، للحصول على بوليمر متصلد بالحرارة (thermosetting) ذي درجة عالية من التشابك الجزيئي. جرى توصيف الخصائص الفيزيائية للمخاليط الناتجة؛ حيث أظهرت النتائج أن مقاومة الصدمات لنظام (TDGEBA/BZ-Si) قد زادت بنسبة تتجاوز 33% مقارنة براتنج الإيبوكسي غير المعدل، كما تبين أن الصلابة أعلى من تلك الخاصة براتنج إيبوكسي (DGEBA) غير المعدل. كذلك، استُخدمت تقنيتا مسعر المسح التفاضلي (DSC) والتحليل الحراري الوزني (TGA) لتقييم السلوك الحراري للعينات. أظهرت نتائج (DSC) لراتنج (TDGEBA/BZ) المعالج بـ (TETA) حدوث تفاعلات طاردة للحرارة، وانتقال درجة حرارة الانتقال الزجاجي (Tg) من 300 درجة مئوية إلى 450 درجة مئوية مقارنة بإيبوكسي (DGEBA) غير المعدل، كما لوحظ تحسن الاستقرار الحراري لراتنج (TDGEBA/BZ-Si) مع زيادة محتوى السيليكون. وتمت دراسة المورفولوجيا (البنية المجهرية) للعينات باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) بعد اختبارات الصدمة على عينات غير محززة (un-notched) وفحص أسطح الكسر. وقد أظهرت هذه المواد درجة عالية من المقاومة للمذيبات. الكلمات المفتاحية: راتنج الإيبوكسي، الاستقرار الحراري، DSC، TGA، SEM.