|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۷، شماره ۳، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
اثر نسبت مونومر و مخلوط حلال واکنش بر رفتار انتقال فاز کوپلیمرهای آکریل‌آمید-آکریلونیتریل |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فرضیه: این مطالعه با هدف بررسی اثر نسبت مونومرها و شرایط سنتز بر خواص و رفتار انتقال فاز کوپلیمرهای آکریل‌آمید-آکریلونیتریل (AAm-co-AN) انجام شد. انتظار می‌رود، با تغییر در نسبت آکریل‌آمید به آکریلونیتریل و مقدار حلال، دمای بحرانی بالایی انحلال (UCST) تحت تأثیر قرار گیرد.
روش‌ها: کوپلیمرهای AAm-co-AN با روش پلیمرشدن رادیکالی آزاد در دو شرایط متفاوت سنتز شدند: (1) استفاده از دی‌متیل سولفوکسید (DMSO) خالص با نسبت‌های مختلف مونومر و (2) تغییر نسبت DMSO-آب با نسبت ثابت مونومرها. ساختار و ترکیب نمونه‌ها به‌کمک طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و رزونانس مغناطیسی هسته (1H-NMR) بررسی شد. رفتار انتقال فاز و دمای بحرانی بالایی انحلال با کدورت‌سنجی و تغییرات اندازه ذرات با آزمون پراکندگی نور دینامیکی (DLS) مطالعه شد.
یافته‌ها: آزمون FTIR سنتز موفق کوپلیمرهای آکریل‌آمید-آکریلونیتریل را تأیید کرد. افزایش مقدار مولی آکریلونیتریل از %23 به %30 به افزایش UCST از °40 به °65 منجر شد، اما برای کوپلیمرهایی که در مخلوط حلال DMSO و آب سنتز شده بودند، افزایش حجم آب از 0.15mL به 0.45mL به کاهش UCST از 43 درجه به 25 درجه سلسیوس منجر شد. به بیان دیگر، وجود آب در محیط واکنش باعث کاهش واکنش‌‌پذیری آکریلونیتریل و کاهش مقدار آن در ترکیب کوپلیمر شد. نتایج آزمون 1H-NMR بیانگر هم‌بستگی مستقیم بین غلظت اولیه مونومر آکریلونیتریل و مقدار آن در ساختار نهایی کوپلیمر است. افزون بر این مشخص شد، افزایش نسبت حجمی آب در محیط واکنش موجب کاهش محتوای آکریلونیتریل در ساختار نهایی کوپلیمر می‌شود. آزمون DLS نیز نشان داد، شعاع هیدرودینامیکی ذرات کوپلیمرهای با افزایش دما کاهش می‌یابد. شعاع هیدرودینامیکی در دمای مشخصی متحمل تغییر شدیدی می‌شود که این دما متناظر با UCST است. این دما حدود 7 درجه با دمای UCST به‌دست‌آمده از روش کدورت‌سنجی متفاوت بود که احتمالاً به‌دلیل زمان نگه‌داری کمتر در آزمون DLS است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
کوپلیمر آکریل آمید-آکریلونیتریل،
دمای بحرانی بالایی محلول،
کدورت سنجی،
پراکندگی نور دینامیکی،
حلال ترکیبی، |
|
| عنوان انگلیسی |
Investigating the Effect of Monomer Ratio and Reaction Solvent Mixture on the Phase Transition Behavior of Acrylamide-Acrylonitrile Copolymers |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Hypothesis: This study aims to investigate the effect of monomer ratio and synthesis conditions on the properties and phase transition behavior of acrylamide-acrylonitrile copolymers (AAm-co-AN). The upper critical solution temperature (UCST) is expected to be affected by changing the ratio of acrylamide to acrylonitrile and the amount of solvent.
Methods: (AAm-co-AN) copolymers were synthesized by free radical polymerization under two different conditions: using pure DMSO with various monomer ratios and varying the DMSO/water ratio with a constant monomer ratio. The polymers composition was investigated by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (1H-NMR). The phase transition behavior and UCST were studied by turbidimetry and changes in particle size by dynamic light scattering (DLS).
Findings: FTIR analysis confirmed the successful synthesis of (AAm-co-AN) copolymers. Increasing the mole percentage of acrylonitrile from 23% to 30% led to an increase in UCST from 40°C to 65°C, while for copolymers synthesized in a DMSO/water co-solvent, increasing the water volume from 0.15 mL to 0.45 mL resulted in a decrease in UCST from 43°C to 25°C. In other words, the presence of water in the reaction medium reduces the reactivity of acrylonitrile and reduces its amount in the copolymer composition. The 1H-NMR results indicate a direct correlation between the acrylonitrile fraction in feed and its incorporation in the copolymer structure. Furthermore, it was determined that increasing the ratio of water in the reaction medium leads to a decrease in the acrylonitrile content in the final copolymer structure. DLS analyses showed that the hydrodynamic radius of the particles decreases with increasing temperature. It undergoes a sharp change at a certain temperature, which corresponds to the UCST. It is different from the UCST temperature obtained by the turbidity method by about 7℃, which is probably due to the shorter retention time in DLS analysis. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
کوپلیمر آکریل آمید-آکریلونیتریل,
دمای بحرانی بالایی محلول,
کدورت سنجی,
پراکندگی نور دینامیکی,
حلال ترکیبی |
|
| نویسندگان مقاله |
حسین نجفی |
تبریز، شهر جدید سهند، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی پلیمر و پژوهشکده مواد پلیمری،
کد پستی 5331817634
مرتضی نصیری |
تبریز، شهر جدید سهند، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی پلیمر و پژوهشکده مواد پلیمری،
کد پستی 5331817634
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_2076_812577db6831f23c2777044651f6a269.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|