ارائه کننده: فاطمه رضایی ارجمند

استاد راهنما: دکتر سعید کاظمی نجفی

استاد مشاور: دکتر حبیب اله یونسی

استاد مشاوردوم : دکتر علیمراد رشیدی

استاد داور داخلی: دکتر علی شالبافا،ندکتر نادر بهرامی فر

استاد داور خارج از دانشگاه: دکتر علیرضا شاکری،دکتر حامد یونسی کرد خیلی

نماینده تحصیلات تکمیلی:  دکتر ربیع بهروزاشکیکی

تاریخ: 1404/10/30

ساعت 10:00

مکان: سالن اصلی کاخ

چکیده:

رفتار سینتیکی پخت رزین‌های ترموست، به‌عنوان عامل تعیین‌کننده سرعت واکنش، مسیر تشکیل شبکه پلیمری و شرایط بهینه فرآیند، نقش بنیادینی در کنترل کیفیت، بهره‌وری انرژی و عملکرد نهایی محصولات چوبی در فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کند؛ ازاین‌رو، در این پژوهش رفتار سینتیکی پخت رزین‌های اوره–فرمالدهید (UF) تقویت‌شده با نانوپرکننده‌های کربنی به‌صورت نظام‌مند مورد بررسی قرار گرفت. تمرکز اصلی مطالعه بر استفاده از انواع مختلف گرافن، به‌ویژه گرافن سنتزشده از ضایعات روکش ملامینه، با هدف ارتقای خواص حرارتی، سینتیکی و مکانیکی رزین UF بود. بدین منظور، گرافن خالص با تعداد لایه‌های متفاوت (3–6، 6–10 و بیش از 10 لایه) به روش رسوب‌دهی شیمیایی از فاز بخار (CVD) با استفاده از گاز متان سنتز شد و همچنین از ضایعات روکش ملامینه به‌عنوان منبع کربنی برای تولید گرافن آلایش‌شده با نیتروژن (NG) و گرافن آلایش‌شده همزمان با نیتروژن و بور (NBG)  بهره گرفته شد. به‌منظور بهبود برهم‌کنش بین گرافن و ماتریس رزین، تمامی گرافن‌ها به روش تیمار بخار اسیدی و اصلاح شیمیایی با گروه‌های عاملی اکسیدکننده و آمینی شامل اتیلن‌دی‌آمین (EDA) و تری‌اتیلن‌تتراامین (TETA)  اصلاح شدند و شناسایی ساختاری و شیمیایی آن‌ها با استفاده از آزمون‌های  FE-SEM، EDX، TEM، HR-TEM، XPS، FTIR، Raman و XRD انجام گرفت. گرافن‌های اصلاح‌شده در مقادیر 0.5، 1 و 1.5 درصد وزنی (بر پایه وزن خشک رزین) به رزین UF افزوده شدند و برای دستیابی به اختلاط یکنواخت از روش ترکیبی همگن‌سازی اولتراتراکس و اولتراسونیک استفاده شد. ویژگی‌های فیزیکی، رئولوژیکی، حرارتی، مکانیکی و سینتیکی سامانه‌ها شامل ویسکوزیته، نقطه ژل‌شدن، هدایت حرارتی، مقاومت خط چسب، دمای شروع واکنش، آنتالپی پخت و انرژی فعال‌سازی اندازه‌گیری گردید و تحلیل سینتیکی بر پایه داده‌های DSC و با مدل‌های کسینجر و فریدمن انجام شد؛ همچنین مقاومت خط چسب با آزمون ABES ارزیابی و تحلیل آماری داده‌ها در قالب طرح آزمایشی تاگوچی صورت گرفت. نتایج نشان داد که گرافن‌های کم‌لایه، به‌ویژه در حضور گروه‌های عاملی آمینی، بیشترین تأثیر را در بهبود خواص نشان می‌دهند، به‌طوری‌که گرافن خالص کم‌لایه اصلاح‌شده با EDA در غلظت 1.5 درصد برای افزایش هدایت حرارتی و گرافن اصلاح‌شده با TETA در غلظت 1 درصد برای بیشینه‌سازی مقاومت خط چسب بهینه تشخیص داده شد؛ افزون بر این، گرافن‌های آلایش‌شده در مقایسه با گرافن‌های خالص، در تعداد لایه‌های مشابه، عملکرد مؤثرتری در کاهش انرژی فعال‌سازی و ارتقای هم‌زمان خواص حرارتی، سینتیکی و مکانیکی رزین UF از خود نشان دادند.