The automotive industry is increasingly using resin transfer moulding (RTM) to produce composite body panels at high volumes and low costs. However, the processing parameters affect the physical and mechanical properties of the final finished part, which may have negative impact on the desired mechanical properties and surface finish. Unsaturated polyester (UP) mixed with organo nanoclay provides improved processing parameters which is a major concern for surface finish in RTM parts. Organo clays are silicate layers treated suitable to make them organophilic in order to be compatible with resin systems. UP systems give rise to numerous possible approaches in synthesizing nanocomposites. Three different techniques to synthesize nanocomposite systems, sequential mixing, solvent mixing and simultaneous mixing were studied and a suitable synthesizing technique was selected and used to make the nanocomposite systems. Two mixing approaches, three roll mill (TRM) machine and ultrasonication, were introduced to mix a pre-promoted UP resin/Low Profile Additive (LPA)/St system with organoclay. The effect of using these two approaches on the dispersion of the clays within the resin mix was studied using X-ray diffraction. Based on the results obtained from the X-ray analysis and viscosity measurements, ultrasonication was chosen as the optimum mixing method (OMM) for this system. One of the factors that influenced these results was the uncontrolled evaporation of styrene during the application of TRM. 0-5 wt% of Cloisite 20A was then added to the resin and mixed using optimum mixing method (OMM). The effect of adding clays on the viscosity, cure kinetics, storage modulus and glass transition temperature (Tg) was investigated. It was seen that the addition of clays increased the storage modulus of the resin samples, increased the viscosity, reduced the glass transition temperature very slightly and reduced the cure activity of the resin-clay system. Shrinkage tests on these / Le procédé d'injection sur renfort (RTM) est de plus en plus utilisé en industrie automobile pour produire de grands volumes de carrosseries à faible coût. Cependant, les paramètres du procédé peuvent avoir un effet négatif sur les propriétés mécaniques et le fini de surface de la pièce produite. Une résine polyester insaturé (UP) mixée à des nano-charges organiques confère de meilleurs paramètres de production, ce qui est une préoccupation majeure pour le fini de surface des pièces RTM. Les nano-charges sont des particules faites de couches de silicate traitées pour assurer leur compatibilité avec différentes résines. Plusieurs techniques pour synthétiser les nanocomposites sont possibles avec les systèmes UP. Trois techniques de mixage ont été étudiées : mixage séquentiel, mixage avec solvant et mixage simultané. La méthode la plus efficace a ensuite été sélectionnée et utilisée pour fabriquer des échantillons. Deux types de mixage, un moulin à trois cylindres et l'ultrasonification, ont été introduits pour mixer un système UP/agent anti-retrait (LPA)/styrène avec nano-charges. L'effet de ces deux approches sur la dispersion des nano-charges a été observé par la diffraction à rayons X. Suite à ces résultats et des mesures de viscosité, l'ultrasonification a été choisie comme étant la méthode optimale de mixage (OMM) pour le système étudié. Un des principaux facteurs qui a influencé ce choix était l'évaporation non-contrôlée de styrène durant la méthode TRM. 0% à 5% de nano-charges a ensuite été ajouté à la résine en utilisant la méthode OMM. L'effet de l'ajout des charges sur la viscosité, la cinétique de réaction, le module de conservation et la température de transition vitreuse (Tg) a été investigué. Il a été observé que l'ajout des nano-charges augmente le module de conservation et la viscosité, mais diminue légèrement la température de transition vitreuse et l'activité$
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.22022 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Bashir, Muhammad Ali |
| Contributors | Pascal Hubert (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Engineering (Department of Mechanical Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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