فرضیه دست یابی به گران روی و چسبناکی مطلوب در پیش آغشته های بر پایه رزین های اپوکسی به طور عمده با روش پیش پخت انجام می شود. اما، مشکل اصلی این روش، کاهش زمان انبارداری پیش آغشته به دلیل پیشرفت واکنش است. یکی از راهکارهای مناسب برای غلبه بر این مشکل، حذف مرحله پیش پخت در فرایند پیش آغشته سازی و دست یابی به گران روی مناسب به کمک فرمول بندی رزین های اپوکسی با وزن های مولکولی مختلف است. با این روش، امکان رسیدن به پیش آغشته ای با قابلیت پخت تک مرحله ای و زمان انبارداری طولانی تر مهیا می شود. روش ها با استفاده از رزین اپوکسی مایع با وزن مولکولی کم (Epon828) و رزین اپوکسی جامد با وزن مولکولی زیاد (Ker3003) در مجاورت حلال متیل اتیل کتون (MEK)، عامل پخت دی سیان دی آمید (DICY) و عامل شتاب دهنده دیوران (Diuron)، دو نوع فرمول بندی 3S7L (دارای wt% 30 رزین Ker3003 و wt% 70 رزین Epon828) و 4S6L (دارای wt% 40 رزین Ker3003 و wt% 60 رزین Epon828) طراحی شدند. بر اساس فرمول بندی های به دست آمده، پیش آغشته ها تهیه و سپس به کامپوزیت نهایی پخت شدند. آزمون های مختلفی همچون طیف نمایی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، آزمون دینامیکی-مکانیکی گرمایی (DMTA)، استحکام برشی بین لایه ای (ILSS)، استحکام کششی، چسبناکی و قابلیت شکل پذیری برای تعیین خواص رزین های فرمول بندی شده، پیش آغشته ها و کامپوزیت ها به کار گرفته شدند. یافته ها بر پایه فرمو بندی های طراحی شده، پیش آغشته های با خواص مطلوب بدون نیاز به مرحله پیش پخت به دست آمدند. نتایج نشان داد، دمای شروع پخت رزین های فرمول بندی شده نسبت به رزین اپوکسی Epon828، حدود °, 15 بیشتر است. فرمول بندی 4S6L چسبناکی و گرانروی مطلوب برای پیش آغشته را تا دمای °, 45 حفظ می کند. فرمول بندی 3S7L به ترتیب حدود 14 و %11 از نظر خواص استحکام برشی بین لایه ای نسبت به فرمول بندی 4S6L و Epon828 بیشتر است. سفتی خمشی برای پیش آغشته های ساخته شده بر اساس فرمول بندی های 3S7L و 4S6L به ترتیب برابر 3230 و 3460µ, J/m به دست آمد که حاکی از قابلیت زیاد شکل پذیری هر دو فرمول بندی است.

در این پژوهش، تاثیر نانولوله های کربنی و تک لایه های گرافیت (گرافن) بر خصوصیات الکترومغناطیسی اپوکسی بررسی و با هم مقایسه گردید. برای انجام این کار، نمونه های نانوکامپوزیت های اپوکسی- گرافن و نانوکامپوزیت های اپوکسی- نانو لوله کربن تا 0.5 درصد وزنی (0.266 درصد حجمی) با استفاده از روش ریخته گری ساخته شدند. پس از آن، مورفولوژی و نحوه پخش تقویت کننده ها در زمینه به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. سپس خصوصیات الکترومغناطیس نمونه ها در باند X امواج الکترومغناطیس (8 تا (12GHz به وسیله شبکه آنالیزکننده اسکالر اندازه گیری و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که بخش حقیقی نفوذپذیری الکتریکی اپوکسی خالص با اضافه کردن 0.5 درصد وزنی گرافن و نانو لوله کربنی به ترتیب به طور متوسط 36 و 16 درصد افزایش می یابد. مقدار متوسط بخش موهومی نفوذپذیری الکتریکی نمونه نانوکامپوزیت با 0.5 درصد وزنی گرافن به 0.5 رسیده است که 3 برابر نمونه نانوکامپوزیت با درصد برابر نانو لوله کربن و 12.5 برابر اپوکسی خالص است. فاکتور اتلاف نمونه نانوکامپوزیت با 0.5 درصد وزنی گرافن برابر 0.13 و نمونه نانوکامپوزیت با 0.5 درصد وزنی نانو لوله کربن برابر 0.045 به دست آمده است. همان گونه که نتایج نشان می دهند، گرافن به مراتب بیش تر از نانولوله کربن خصوصیات الکترومغناطیس و فاکتور اتلاف اپوکسی را بهبود می بخشد.

هدف از این مقاله بدست آوردن خواص مکانیکی کامپوزیت بازالت/ اپوکسی می باشد. نمونه های آزمایشی، نمونه های تک جهته کامپوزیت بودند که پس از آماده سازی با استفاده از دستگاه یونیورسال تحت آزمایش خمش سه نقطه طبق شرایط مشخص شده در استانداردASTM D790-96  قرار گرفتند. مقادیر استحکام نهایی، مدول الاستیسیته و انرژی شکست نمونه های تحت خمش بدست آمد. سپس با توجه به مقاومت مصالح حاکم بر نمونه های تک جهته و با انجام آزمایش کشش بر روی نمونه  های کششی ضرایب تبدیل خواص خمشی به خواص کششی و فشاری بدست آمد و با استفاده از نتایج آزمایش ها نمونه های تحت خمش، خواص کششی و فشاری نمونه ها شامل استحکام ها و مدول ها استخراج گردید.

رزینهای اپوکسی بر پایه آب از طریق واکنش رزینهای اپوکسی با وزنهای مولکولی مختلف (360 ، 900، 1700 و 3200) با دیاتانول آمین تهیه شده و در مرحله بعد رزینها با استیک اسید %10 وزنی خنثی و در آب امولسیون شدند. رزینها با استفاده از روش رسوب دهی الکتریکی کاتدی روی صفحات فولادی نشانده شدند. رفتار رسوب دهی رزینها با استفاده از اثر ولتاژ - زمان (در جریان ثابت) و چگالی جریان - زمان (در ولتاژ ثابت) بر کارایی کولنی و قدرت پرتابی معین شده مورد مطالعه قرار گرفت.

نانوکامپوزیت های دارای پایداری گرمایی زیاد از واردکردن نانولوله کربن اصلاح شده به داخل ماتریس رزین اپوکسی پخت شده با رزین نووالاک تهیه شدند. طی فرایند اصلاح، گروه های کربوکسیل در اثر اکسایش با نیتریک اسید و گروه های هیدروکسیل با استفاده از واکنش گروه های اسیدی ایجاد شده با بوتان دی ال روی نانولوله های کربن حاصل شدند. سپس، عاملیت اپوکسی روی سطح نانولوله با استفاده از عامل اتصال دهنده سیلانی (3-گلیسیدیلوکسی پروپیل) تری متوکسی سیلان ایجاد شد. نانولوله کربن اصلاح شده با عاملیت اپوکسی قابلیت واکنش پذیری با گروه های هیدروکسیل نووالاک را دارد. در اثر پخت نانولوله کربن اصلاح شده و رزین اپوکسی دارای گروه های اپوکسیدی با رزین نووالاک شبکه هیبریدی مقاوم گرمایی حاصل شد. با توجه به واکنش پذیری کم گروه های اپوکسی و هیدروکسیل در حالت کاتالیز نشده، از تری فنیل فسفین به عنوان کاتالیزگر برای تسریع واکنش پخت استفاده شد. در نهایت، نتایج حاصل از طیف سنجی زیرقرمز و فوتوالکترونی پرتو X نشان داد، اصلاح نانولوله کربن به طور موثری انجام شده است. آزمون پراش پرتو X، توزیع یکنواخت نانولوله کربن اصلاح شده را در ماتریس اپوکسی پخت شده، نشان داد. طبق نتایج تجزیه گرماوزن سنجی، واردکردن نانولوله کربن اصلاح شده به مقدار 2 و %4 وزنی در داخل شبکه هیبریدی اپوکسی پخت شده با نووالاک باعث افزایش شایان توجه مقدار خاکستر باقی مانده آن از %26. 6 به مقادیر 32. 8 و %38. 2 شد. بر اساس نتایج به دست آمده از میکروسکوپی های الکترونی پویشی و عبوری، نانوله های کربن ساختارهای درهم تنیده و گره خورده با سطحی بسیار صاف و یکنواخت نشان دادند که حتی پس از اصلاح نیز ساختار خود را حفظ می کنند. این روش می تواند به عنوان روش مناسبی برای تهیه گرماسخت های با مقاومت گرمایی زیاد برای استفاده در کاربردهای محافظت گرمایی درنظر گرفته شود.

فرضیه رزین اپوکسی به دلیل خواص منحصربه فرد، در صنایع مختلف از جمله هوافضا و الکترونیک و تهیه چسب ها، رنگ ها و پوشش ها، به کار گرفته می شود. عوامل پخت اپوکسی ها را می توان به دو گروه معمولی (پخت محیطی یا پخت گرمایی) و تاخیری دسته بندی کرد. عوامل پخت تاخیری اضافه شده به رزین اپوکسی در شرایط معمول پایدارند، اما وقتی در معرض محرک بیرونی از قبیل گرما قرار گیرند، به سرعت موجب پخت رزین اپوکسی می شوند. کپسول دارکردن عامل پخت یکی از روش های اقتصادی تهیه عوامل پخت تاخیری یا غیرفعال بوده که توجه زیادی را جلب کرده است. غلظت عوامل پخت تاخیری کپسول دارشده بر خواص مکانیکی رزین اپوکسی پخت شده اثر زیادی دارد. روش ها با آزمون های دینامیکی مکانیکی گرمایی و سختی، اثر غلظت میکروکپسول دارای عامل پخت 1-متیل ایمیدازول با دیواره اپوکسی جامد بر خواص مکانیکی رزین اپوکسی پخت شده بررسی شد. یافته ها اثر غلظت های 20، 25، 30 و 35phr میکروکپسول در اپوکسی مایع بر مدول ذخیره (′, E) و تانژانت زاویه فازی (tanδ, ) بررسی شد. نتایج نشان داد، با افزایش غلظت میکروکپسول در نمونه های پخت شده، مدول ذخیره به دلیل افزایش مقدار عامل پخت و در پی افزایش چگالی اتصال های عرضی، افزایش می یابد. از طرفی نتایج نشان داد، رزین اپوکسی مایع پخت شده با 30phr میکروکپسول، بیشترین دمای گذار شیشه ای (48C) را دارد. همچنین آزمون سختی، نتایج آزمون دینامیکی مکانیکی-گرمایی را در غلظت بهینه میکروکپسول تایید می کند. همچنین نتایج نشان داد، در دمای 30C، با افزایش غلظت میکروکپسول از 20phr تا 25phr مدول ذخیره کاهش می یابد. اما، با افزایش بیشتر غلظت میکروکپسول، مدول ذخیره سامانه رزین اپوکسی پخت شده افزایش می یابد. به طوری که در این دما، رزین اپوکسی پخت شده با 35phr میکروکپسول، بیشترین مدول ذخیره (723MPa) را دارد.

نانوکامپوزیت های اپوکسی اصلاح شده با اکریلات روی با استفاده از اکریلات روی و دی گلیسید اتر بیس فنل A دو عاملی به عنوان رزین اپوکسی تهیه شدند. این نانوکامپوزیت ها بر اساس حضور نانوذرات کروی دی اکسید تیتانیوم و نانوذرات صفحه ای خاک رس و در درصدهای متفاوت آنها و به کمک همزن برشی تولید شدند. بعد از اختلاط، ترکیبات قالب گیری شده و با افزودن عامل پخت، پخت شدند. در نهایت، نمونه های مختلف جهت انجام آزمون های مختلف مکانیکی تهیه گردیدند. نتایج آزمون ها نشان دادند که با افزایش حضور نانوذرات، مقاومت شکست نمونه ها به سبب افزایش قدرت جذب ضربه نمونه، که ناشی از حضور نانوذرات می باشد، افزایش قابل ملاحظه ای دارد. استحکام کششی نیز با افزایش میزان نانوذرات خاک رس و TiO2 افزایش می یابد. آنالیزهای SEM و XRD نیز به منظور شناسایی مورفولوژی نانوکامپوزیت ها انجام شد. نتایج نشان دادند که نمونه ها دارای یکنواختی بالایی هستند که این امر ناشی از توزیع مناسب نانوذرات در زمینه رزین است. همچنین، نتایج نشان می دهد که ذرات کروی در مقایسه با ذرات صفحه ای خواص مکانیکی بهتری دارند.

رزین های اپوکسی سیکلوآلیفاتیک، به دلیل وجود حلقه های شش کربنی با شکل فضایی منعطف در ساختار اصلی، قابلیت کاربرد در ساخت قطعات کامپوزیتی با کارایی بالا را داشته و مورد توجه صنایع کامپوزیت قرار گرفته اند. پژوهشگران با به روش های مختلفی موفق به سنتز این رزین شده و به خواص شیمیایی، فیزیکی، مکانیکی، حرارتی و الکتریکی مقبولی رسیده اند ولی همواره با مشکلاتی در روش سنتز، فرایند تولید و مواد اولیه مواجه بوده اند و این امر کاربرد رزین های فوق را محدود نموده است. این پژوهش با هدف اصلاح روش های سنتز و استفاده از مونومرهای تجاری، سعی دارد گامی در جهت کاربردی کردن رزین های سیکلوآلیفاتیک بردارد. به این منظور، سنتز و شناسایی رزین اپوکسی سیکلوآلیفاتیک سه عاملی دی گلیسیدیل-5،4-اپوکسی-سیکلوهگزان-2،1-دی کربوکسیلات با استفاده از ماده اولیه ی تتراهیدروفتالیک انیدرید از چهار روش متفاوت انجام و مسیر بهینه ارائه شد. برای سنتز رزین اپوکسی سیکلوآلیفاتیک، از فرایندهای مختلفی مانند اپوکسی دارکردن کربوکسیلیک اسید با اپی کلروهیدرین، آلیل دارکردن کربوکسیلیک اسید با آلیل برماید، اپوکسی دار کردن مستقیم باند دوگانه شاخه ها و باند دوگانه سیکلوآلکن با ترکیب های متا-کلروپربنزوئیک اسید (m-CPBA) و تری کلروایزوسیانوریک اسید (TCCA) استفاده شد. اپوکسی دارکردن آلکن ها دارای چالش هایی مانند خلوص پایین، زمان واکنش طولانی، هزینه بالا و جداسازی دشوار است، به همین دلیل در این مقاله روش مناسب و کاربردی برای اپوکسی دارکردن آلکن ها با استفاده از TCCA ارائه شد. در این پژوهش دو رزین اپوکسی دو و سه عاملی سنتزشده و مراحل سنتز آنها با آنالیزهای FT-IR، 1H-NMR، 13C-NMR و وزن اکی والان گروه های اپوکسی (EEW) مورد بررسی و تایید قرار گرفت. وزن اکی والان رزین های سنتزشده دو و سه عاملی به ترتیب 152 و 108 (g/eq) بدست آمد و فرایند پخت آنها با استفاده از آنالیز DSC ارزیابی و تائید شد.

در این پژوهش، خصوصیات الکترومغناطیسی نانوکامپوزیت های اپوکسی-گرافن تا 3wt%، در باند X بررسی شد. نتایج نشان داد که این نانوکامپوزیت ها قابلیت نفوذ مغناطیسی خاصی را از خود نشان نمی دهند و می توان آن را برابر 1 در نظر گرفت. اما نفوذپذیری الکتریکی قابل توجهی دارند. به طوری که بخش حقیقی آن برای نمونه 3wt% گرافن، 8.4 در فرکانس 8GHz و 6.8 در فرکانس 12GHz اندازه گیری گردید که به ترتیب 2.9 و 2.3 برابر اپوکسی در مقادیر فرکانس مشابه می باشد. همچنین بخش موهومی آن، 5.8 در فرکانس 8GHz و 4.4 در فرکانس 12GHz اندازه گیری شد که به ترتیب 144 و 68 برابر مقدار آن در اپوکسی می باشد. مقادیر متوسط 0.5 و 0.8 به ترتیب برای فاکتور اتلاف نمونه های 2 و 3wt% گرافن و هدایت الکتریکی موثر، بهطور متوسط برابر با 3S/m برای نمونه 3wt% گرافن به دست آمد. این نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت های اپوکسی-گرافن گزینه مناسبی برای کاربرد به عنوان ماده جاذب امواج الکترومغناطیسی می باشند.