تاثیر متیل هیدروکسی اتیل سلولز بر ماتریس رزین اپوکسی

متیل هیدروکسی اتیل سلولز (MHEC) یک اتر سلولزی محلول در آب است که به طور گسترده در صنعت ساختمان به عنوان یک ضخیم کننده و اصلاح کننده رئولوژی در سیستم های سیمانی استفاده می شود. شناخته شده است که خواص جریان، کارایی و چسبندگی مواد سیمانی را بهبود می بخشد و آن را به یک افزودنی ایده آل برای فرمولاسیون بتن، ملات و دوغاب تبدیل می کند. با این حال، تاثیر MHEC بر خواص ماتریس های رزین اپوکسی کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

رزین های اپوکسی دسته ای از پلیمرهای ترموست هستند که به دلیل خواص مکانیکی عالی، مقاومت شیمیایی و چسبندگی به زیرلایه های مختلف، در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارند. با این حال، آنها می توانند شکننده باشند و استحکام ضربه ای کمی از خود نشان دهند که استفاده از آنها را در برخی از کاربردها محدود می کند. برای رفع این مشکل، محققان استفاده از افزودنی‌های مختلف از جمله اترهای سلولزی را برای بهبود چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه رزین‌های اپوکسی بررسی کرده‌اند.

چندین مطالعه استفاده از MHEC را به عنوان یک افزودنی در ماتریس های رزین اپوکسی گزارش کرده اند. به عنوان مثال، مطالعه ای توسط کیم و همکاران. (2019) اثر MHEC بر خواص مکانیکی کامپوزیت های مبتنی بر اپوکسی را بررسی کرد. محققان دریافتند که افزودن MHEC چقرمگی شکست و استحکام ضربه ای کامپوزیت ها و همچنین پایداری حرارتی و مقاومت در برابر آب را بهبود می بخشد. نویسندگان این پیشرفت ها را به توانایی MHEC برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی با ماتریس رزین اپوکسی نسبت دادند که چسبندگی سطحی را افزایش داد و از انتشار ترک جلوگیری کرد.

مطالعه دیگری توسط Pan et al. (2017) اثر MHEC بر رفتار پخت و خواص مکانیکی یک سیستم رزین اپوکسی را بررسی کرد. محققان دریافتند که افزودن MHEC زمان پخت را به تاخیر می اندازد و حداکثر دمای پخت رزین اپوکسی را کاهش می دهد که به ماهیت آب دوست MHEC نسبت داده می شود. با این حال، افزودن MHEC همچنین استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست رزین اپوکسی پخت را بهبود بخشید، که نشان می‌دهد MHEC می‌تواند انعطاف‌پذیری و چقرمگی ماتریس رزین اپوکسی را بهبود بخشد.

علاوه بر بهبود خواص مکانیکی ماتریس های رزین اپوکسی، MHEC همچنین گزارش شده است که تأثیر مثبتی بر خواص رئولوژیکی سیستم های مبتنی بر اپوکسی دارد. به عنوان مثال، مطالعه ای توسط لی و همکاران. (2019) اثر MHEC بر رئولوژی و خواص مکانیکی یک چسب مبتنی بر اپوکسی را بررسی کرد. محققان دریافتند که افزودن MHEC باعث بهبود رفتار تیکسوتروپیک چسب و کاهش ته نشین شدن پرکننده ها می شود. افزودن MHEC همچنین استحکام چسبندگی و مقاومت در برابر ضربه چسب را بهبود بخشید.

به طور کلی، استفاده از MHEC به عنوان یک افزودنی در ماتریس های رزین اپوکسی نتایج امیدوارکننده ای را در بهبود خواص مکانیکی، چقرمگی و رفتار رئولوژیکی سیستم نشان داده است. اعتقاد بر این است که توانایی MHEC برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی با ماتریس رزین اپوکسی یک مکانیسم کلیدی در پشت این پیشرفت‌ها است که می‌تواند منجر به افزایش چسبندگی سطحی و کاهش انتشار ترک شود. با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک کامل تاثیر MHEC بر خواص ماتریس های رزین اپوکسی و بهینه سازی استفاده از این اتر سلولزی در فرمولاسیون های مبتنی بر اپوکسی مورد نیاز است.