بخشی از مقاله
چکیده
وزن اکیوالان اپوکسی نمونههای رزین اپوکسی و رقیقکنندهی واکنشدهندهی 1و-4بوتان دی ال دی گلیسیدیل اتر پس از حل شدن درحلال مناسب با استفاده از تیتراسیون با هیدروژن برمید اندازهگیری شد. سپس وزن اکیوالان اپوکسی رزین با مقادیر رقیقکنندههای واکنشدهنده و غیرواکنشدهنده محاسبه گردید و به ترتیب افزایش و کاهش میزان گروههای اپوکسی را در سیستم نشان داد. در فرمولاسیون رزینهای اپوکسی به دلیل دستیابی به بیشینهی کارایی مکانیکی، حرارتی و شیمیایی برقراری توازن مابین رزین و هاردنر از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین اطلاع از وزن اکیوالان اپوکسی و دیگر گروههای واکنشدهنده در انواع رزین و هاردنرها امری ضروری به نظر میرسد و نقطهی آغاز برای تعیین نسبت بین رزین و هاردنر میباشد.
مقدمه
رزینهای اپوکسی به وسیلهی گروههای اپوکسی متعددی که در هر مولکول وجود دارد و توانایی برقراری واکنش با هاردنر را دارند و پخت یا شبکهشدن را نتیجه میدهند مشخص میشوند. برای رسیدن به کارایی بالا نسبتهای استوکیومتری از هردو جزء تشکیل دهنده باید استفاده شود. بنابراین تعیین وزن اکیوالان اپوکسی و وزن اکیوالان آمین مرحلهای تعیین- کننده در پیادهسازی رزین اپوکسی است. مقادیر استوکیومتری سیستم اپوکسی - هاردنر آمینی و رزین اپوکسی - ، یک هیدروژن آمین با هر گروه اپوکسی، با تعیین غلظت هر دو گروه میتواند برقرار شود. با استفاده از یک روش تیتراسیون شیمیایی تعیین وزن اکیوالان اپوکسی - وزنی از رزین به گرم که شامل یک گرم اکیوالان از گروه های اپوکسی است - را به دست می دهد 1] و.[2 این یک روش رایج در تعیین وزن اکیوالان است اگرچه از رزونانس مغناطیس هسته - 1HNMR - برای تعیین وزن اکیوالان اپوکسی رزینهای مایع نیز استفاده شده است .[3]
میزان فعالیت و یا واکنشپذیری رزین فرموله شده مقدمتاً به وسیلهی رزین اپوکسی و عامل پخت یا کاتالیزوری که استفاده میشود تعیین میگردد. ساختار مولکول، تعداد و نوع گروههای عاملی تأثیر زیادی بر واکنشپذیری دارند. در رابطه با رزین اپوکسی در ابتدا واکنشپذیری بستگی به تعداد گروههای اپوکسی فعال روی مولکول دارد. وزن اکیوالان اپوکسی می-تواند به وسیلهی روشهای شیمیایی و فیزیکی اندازهگیری شود. گروههای واکنشدهنده غیر از حلقهی اپوکسی ممکن است حضور داشته باشند .[4] به میزان یکسانی باید به رابطهی استوکیومتری بین عامل پخت و رزین توجه شود.عوامل پخت کاتالیستی در سطوح نسبتاً کم استفاده میشوند. یک فرمولاتور اپوکسی اغلب خواهان به دست آوردن نسبت صحیح واکنش و تحویل سیستم بر طبق آن است .[5]
بخش تجربی
با استفاده از استاندارد ASTM D1652-11 اقدام به اندازهگیری وزن اکیوالان اپوکسی گردید، بر طبق آن محلول 0.1 نرمال اسید پرکلریک در اسید استیک آماده گردید، 100 گرم تترا اتیل آمونیوم برمید در400 میلیلیتر اسید استیک حل شد، استاندارد سازی اسید پرکلریک 0.1 نرمال انجام شد و با استفاده از رابطهی زیر محاسبه گردید که در آن N، نرمالیتهی اسید پرکلریک، W، وزن پتاسیم هیدروژن فتالات به گرم و V، حجم پرکلریک مصرف شده در تیتراسیون به میلیلیتر بود.
پس از آن نمونههایی به وزن 0.4 گرم از رزین و رقیق کنندهی واکنشدهنده را پس از حل کردن در 10 تا 15 میلی-لیتر از متیلن کلرید و افزودن 10 میلیلیتر تترا اتیل آمونیوم برمید æ چند قطره شناساگر کریستال ویولت %0.1 - در اسید استیک - با محلول استاندارد شدهی اسید پرکلریک تیترگردید و با استفاده از روابط زیر اقدام به محاسبهی وزن اکیوالان اپوکسی æ درصد وزنی اکسیژن اکسیران شد که در اینجا V، حجم اسید پرکلریک مصرف شده، N، نرمالیته-ی استاندارد اسید پرکلریک، W ، وزن نمونه و E ، درصد وزنی اپوکسید است. 43 جرم مولکولی حلقهی اپوکسی است .[6]
نتایج و بحث
وزن اکیوالان اپوکسی به دست آمده برای رزین برابر 206.74 g/mol به دست آمد و وزن اکیوالان اپوکسی برای رقیق-کنندهی واکنشدهنده 141.53 g/mol شد، بنابراین مقادیر وزن اکیوالان اپوکسی برای مخلوط رقیقکنندهی واکنشدهنده و رزین با استفاده از رابطهی زیر به دست آمد
