مقایسه پایداری حرارتی رزین های اپوکسی پخت شده با مشتقات بنزیلیدین بیس-(4-هیدروکسی‌کومارین)
محورهای موضوعی : کاربرد نانوساختارها
1 - گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد، لامرد، فارس، ایران
2 - گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد، لامرد، فارس، ایران
کلید واژه: پایداری حرارتی, طارونه نخل, رزین اپوکسی, نانوکامپوزیت, 4 – هیدروکسی کومارین,
چکیده مقاله :
در این تحقیق، برای تهیه رزین اپوکسی با کارایی بالا و پایداری حرارتی عالی از مشتقات بنزیلیدین بیس-(4-هیدروکسی کومارین) به عنوان عامل پخت استفاده شد. برای این منظور 4 مشتق بنزیلیدین بیس 4-هیدروکسی کومارین با استفاده از کاتالیست نانوکامپوزیت پلیمری 2–آمینو فنول/طارونه نخل سنتز گردید. به منظور بررسی ریخت شناسی رزین اپوکسی پخت شده از روش میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. مقایسه پارامترهای دمای شروع تخریب، بازده کربن باقیمانده و پارامترهای سینتیکی برای ارزیابی پایداری حرارتی رزین اپوکسی پخت شده با استفاده از آنالیز وزن سنجی حرارتی(TGA) انجام شد. نتایج نشان داد که رزین اپوکسی پخت شده با مشتق 3و'3-(4-نیترو بنزیلیدین)- بیـس-(4-هیدروکسی‌کومارین) دمای شروع تخریب و بازده کربن بالاتری نسبت به سایر مشتقات دارد. پس از مشتق 4-نیترو به ترتیب مشتقات دارای 4-کلرو، 4- فلوئورو و 4-متیل، پایداری حرارتی بالاتری دارند. بنابراین می توان گفت که گروه نیترو پایداری حرارتی بالاتری را نسبت به کلر، فلوئور و متیل برای رزین اپوکسی پخت شده فراهم کرده است. مشتقات بنزیلیدین 4-هیدروکسی کومارین به دلیل دارابودن حلقه های آروماتیک، پایداری حرارتی بالایی را برای رزین اپوکسی پخت شده به ارمغان می آورند.
In this research, benzylidene bis-(4-hydroxycoumarin) derivatives were used as a curing agent to prepare epoxy resin with high performance and excellent thermal stability. For this purpose,4- benzylidene bis 4-hydroxycoumarin derivatives were synthesized using 2-aminophenol/phoenix dactylifera polymer nanocomposite catalyst. Scanning Electron Microscope (SEM) technique was used to investigate the morphology of cured epoxy resin. The comparison of parameters of degradation start temperature, residual carbon yield and kinetic parameters was done to evaluate the thermal stability of cured epoxy resin using thermogravimetric analysis (TGA). The results showed that the epoxy resin cured with 3,'3-(4-nitrobenzylidene)bis(4-hydroxy-coumarin) have a high degradation start temperature and good carbon efficiency rather than other derivatives. After the 4-nitro derivative, the 4-chloro, 4-fluoro and 4-methyl derivatives have higher thermal stability. So it can be said that the nitro group has provided higher thermal stability rather than chloro, fluoro and methyl groups for cured epoxy resin. As a result, benzylidene 4-hydroxycoumarin derivatives bring high thermal stability to cured epoxy resin due to having aromatic rings
1. P.K. Balguri, D.G. Harris Samuel, U. Thumu, Mater. 44, 346-355 (2021).
2. H. Nazarpour-Fard, K. Rad-Moghadam, F. Shirini, M.H. Beheshty, G.H. Asghari, Polimery. 63, 253-263 (2018).
3. F.L. Jin, X. Li, S.J. Park, J. Indust. Eng. Chem. 29, 1-11 (2015).
4. H.Q. Pham, J.M. Maurice, Epoxy resins, Ullmann's Encycl, Ind. Chem. 156‒244 (2000).
5. S. Montserrat, M. Jiří, Thermochim. Acta. 228, 47-60 (1993).
6. K. Liu, L. Sun-Mou, H. Jin-Lin, H. Kuo-Huang, Polym. Compos. 41, 4277-4287 (2020).
7. H. Du, C.X. Zhao, J. Lin, J. Guo, B.Wang, Z. Hu, Q. Shao, D. Pan, E.K. Wujcik, Z .Guo, Chem. Record, 18, 1365-1372 (2018).
8. L. Zhang, H. Jiao, H. Jiu, J. Chang, Sh. Zhang, Y. Zhao, Compos. 90, 286-295 (2016).
9. I. Yarovsky, E. Evans, Polymer. 43, 963-969 (2002).
10. M. Vafayan, M.H.R. Ghoreishy, H. Abedini, M.H. Beheshty, Iran. Polym. 24, 459-469 (2015).
11. H.G. Waddill, W.Y. Su, Accelerator for curing epoxy resins (1993).
12. O. Hara, Three Bond Technical News. 32, 1-10 (1990).
13. M.R. Nazarifar, G. Rahpeima, J. Khezri, Iran. Chem. 40 (1), 45-53 (2021).
14. H.H. Horowitz, G.A. Metzger, Anal. Chem. 35, 1464 (1963).
15. A. Broido, Polym. Sci. Part A-2: Polym. Phys. 7, 1761 (1969).