DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF EPOXY-CLAY ANOCOMPOSITES

Abstract

فى هذة الرسالة تم تصنيع مركبات إيبوكسية ذات طابع نانو سيليكاتى تحتوى على انواع وكميات مختلفة من الحشوات النانوطينية بإستخدام تقنيات مزج مختلفة. بدأت الرسالة بتحديد افضل ظروف المعالجة للراتنج الايبوكسى المستخدمة فى هذه الدراسة. وبعد ذلك تم تصنيع المركبات الايبوكسية ذات الطابع النانو سيليكاتى بإستخدام طرق خلط مختلفة، الخلط بالقص العالى، الخلط بالصوتنة، والخلط اليدوى. تأثير سرعة الخلط بالقص العالى ومدة الخلط على درجة توزيع الحشوات النانوطينية تم دراستها لتحديد افضل ظروف الخلط. بنية المركبات الايبوكسية التى تم انتاجها فحصت بإستخدام الميكرسكوب البصرى والميكرسكوب الالكترنى الماسح والميكرسكوب الالكترنى العابر واشعة إكس وDSC، كما تم تحديد الخصائص الميكانيكية بإستخدام اختبار الشد. بعد ذلك تم تحديد مدى فعالية الحشوات النانوطينية كحاجز لإعاقة إمتصاص السوائل. النتائج أظهرت أن أفضل ظروف المعالج للإيبوكسى المستخدم فى هذا الدراسة كانت عند 100 درجة مئوية لمدة ساعة ثم عند 170 درجة مئوية لمدة ساعة اخرى. درجة توزيع الحشوات النانوطينة تحسنت مع زيادة سرعة ومدة الخلط بإستخدام القص العالى وافضل درجة توزيع للحشوات كانت عند سرعة 6000 دورة فى الدقيقة لمدة ساعة واحدة. نتائج التحليل بإستخدام الميكرسكوب الالكترنى العابرواشعة إكس أظهرت أن درجة توزيع الحشوات النانوطينية كانت مختلطة بين تشتت عالى ومتوسط. تم ملاحظة أن قوة الشد والصلابة للمركبات الايبوكسية تحسنت عند اضافة نسبة بسيطة من الحشوات النانوطينية، ولكن عند زيادة نسبة الحشوات النانوطينية اكثر من 2 فى المئة فأن قوة الشد نقصت نتيجة لزيادة حجم وعدد الفجوات والتجمعات الطينية.أربعة انواع من الحشوات النانوطينية استخدمت فى هذة الدراسة واظهرت النتائج ان افضل درجة توزع للحشوات النانوطينية كانت عند استخدام I.30E. الدراسة اظهرت ان الخلط بإستخدام القص العالى اكثر فعالية من الخلط بالصوتنة، كما ان الخلط بالصوتنة بعد الخلط بإستخدام القص العالى لم تظهر تحسن فى البنية أو الخصائص الميكانيكية للمركبات المصنعة. أظهرت النتائج أن إضافة الحشوات النانوطينية حسنت خصائص المركب الايبوكسى فى حجزواعاقة امتصاص الماء والنفط الخام، كما ان كمية أمتصاص الايبوكسى النقية والمركب الايبوكسى ذى الطابع النانوسيليكاتى للنفط الخام كانت اقل من كمية امتصاصها للماء. الدراسة أظهرت ان إنتشار الماء فى الإيبوكسى النقية يتبع نموذج Fikian ولكن إنتشار الماء فى المركب الايبوكسى ذى الطابع النانو سيليكاتى تم محاكاته بإستخدام نموذج اكثر تطورا (LMD).