No category

منابع پایان نامه ارشد با موضوع اکسیداسیون، مورفولوژی، زمان واکنش، نفوذپذیری

دانلود پایان نامه

سی سه دهانه مجهز به همزن مکانیکی دارای سرعت ثابتی حدود RPM450 ومبرد شیشه‎ای متصل شده به یک OIL BUBLER برای ۴ساعت دردمای حدود ۴۰ درجه سانتی گراد انجام پذیرفت (جریان دائمی پرژ نیتروژن درطول انجام واکنش پلیمریزاسیون ضروری است).
درابتدا راکتور را با cc 30 آب مقطردوبار تقطیر، cc 4 ازمنومر ۱- هگزن ،cc 16ازمنومر وینیل استات، gr 0.2 از امولسیفایر سدیم لاوریل سولفات و cc 0.0224 ازامولسیفایر TWEEN 20 شارژکرده ودرحمام آبی تنظیم شده برای دمای ۴۰ درجه سانتی گراد قرار می‎دهیم ،ازطرفی دورهمزن مکانیکی راکه راکتور به آن متصل شده است رادر RPM 450 تنظیم کرده وسپس حدود ۴ ساعت زمان می‎دهیم تا واکنش کامل شود.
همچنین gr0.063 از شروع کننده پتاسیم پرسولفات را بهمراهgr 0.037 ازعامل کاهنده سدیم فرمالدهید سولفوکسیلات بطور جداگانه درمقدار کمی از آب مقطر حل کرده و ازابتدای واکنش با فواصل زمانی ۳۰ دقیقه به مخلوط امولسیون اضافه می‎کنیم ،گفتنی است مقدارgr 0.09 از سدیم استات پس از گذشت ۱ ساعت ازافزودن منومرها بعنوان بافر برای تنظیم pH مخلوط امولسیون به واکنش افزوده می‎شود .

۳-۳-۲ پلیمریزاسیون امولسیونی وینیل استات ?-الفین با استفاده از تکنیک خوراک دهی گرسنه (Starve fed )
پلیمریزاسیون دریک راکتور شیشه‎ای cc 250 سه دهانه مجهز به همزن مکانیکی دارای سرعت ثابتی حدود RPM450 ومبرد شیشه‎ای متصل شده به یک OIL BUBLER برای ۳ ،۴ و۵ ساعت (باهدف بررسی تاثیرزمان واکنش برخواص لاتکس نهایی) دردمای حدود ۴۰ درجه سانتی گراد انجام پذیرفت (جریان دائمی پرژ نیتروژن درطول انجام واکنش پلیمریزاسیون ضروری است).
درابتدا راکتور را با cc 30 آب مقطردوبار تقطیر، cc 4 ازمنومر ۱- هگزن‎، gr 0.2 از امولسیفایر سدیم لاوریل سولفات و cc 0.0224 ازامولسیفایر TWEEN 20 شارژکرده ودرحمام آبی تنظیم شده برای دمای ۴۰ درجه سانتی گراد قرار می‎دهیم ،ازطرفی دورهمزن مکانیکی راکه راکتور به آن متصل شده است رادر RPM 450 تنظیم کرده وسپس بنابر هدف آزمایش‎، زمان می‎دهیم تا واکنش کامل شود.
دراین تکنیک افزودن تدریجی منومر باپتانسیل شیمیایی بیشتر(وینیل استات) به منومر باپتانسیل شیمیایی ضعیف(۱- هگزن) باهدف تحریک منومر۱- هگزن به شرکت در واکنش پلیمریزاسیون (Starve fed ) وکاهش احتمال وقوع واکنش هموپلیمر شدن وینیل استات، جایگزین تکنیک افزودن تک مرحله‎ای تمامی منومرها شده است.
گفتنی است دراین تکنیک پس از گذشت حدود ۲۰ دقیقه از افزودن منومر ۱- هگزن و عوامل امولسیفایر cc 16 منومر وینیل استات توسط دستگاه پمپ تزریق در دوره زمانی ۲ ساعت با نرخ تزریق cc/min 8 به راکتور افزوده می‎شود.
همچنین دراین تکنیک بمنظور بررسی تاثیرنوع سیستم شروع کننده واکنش پلیمریزاسیون برخواص لاتکس حاصله ازدوسیستم آغازگر اکسیداسیون واحیاء (Redox ( وحرارتی بهره گیری شده است که شرح آن درذیل آورده می‎شود :
۱- بکارگیری سیستم آغازگراکسیداسیون واحیاء
مقدار gr0.063 از شروع کننده پتاسیم پرسولفات را بهمراهgr 0.037 ازعامل کاهنده سدیم فرمالدهید سولفوکسیلات بطور جداگانه درمقدار کمی از آب مقطر حل کرده وازابتدای واکنش با فواصل زمانی ۳۰ دقیقه به مخلوط امولسیون اضافه می‎کنیم.
۲- بکارگیری سیستم آغازگرحرارتی
مقدارgr 0.1 از شروع کننده پتاسیم پرسولفات را درمقدار کمی از آب مقطر حل کرده وازابتدای واکنش با فواصل زمانی ۳۰ دقیقه به مخلوط امولسیون اضافه می‎کنیم.

۳-۳-۳ تهیه نانوکامپوزیت وینل استات ۱- هگزن – نانورس
پلیمریزاسیون دریک راکتور شیشه‎ای cc 250 سه دهانه مجهز به همزن مکانیکی دارای سرعت ثابتی حدود RPM450 ومبرد شیشه‎ای متصل شده به یک OIL BUBLER برای ۴ ساعت دردمای حدود ۴۰ درجه سانتی گراد انجام پذیرفت (جریان دائمی نیتروژن درطول انجام واکنش پلیمریزاسیون ضروری است).
درابتدا راکتور را با cc 30 آب مقطردوبار تقطیر شارژ شده ومقادیر وزنی متفاوتی ازنانورس (۱و۳و۵و۷درصد وزنی ازوزن کل منومرها) با آب مقطرتوسط هموژنایزر بادور بالا) RPM11000 ( بمدت ۱ساعت تحت اختلاط فیزیکی قرار گرفت، سپس راکتور را با cc 4 ازمنومر ۱- هگزن‎، gr 0.2 از امولسیفایر سدیم لاریل سولفات و cc 0.0224 ازامولسیفایر TWEEN 20 شارژکرده ودرحمام آبی تنظیم شده برای دمای ۴۰ درجه سانتی گراد قرار می‎دهیم‎، ازطرفی دورهمزن مکانیکی راکه راکتور به آن متصل شده است رادر RPM 450 تنظیم کرده و سپس حدود ۴ساعت زمان می‎دهیم تا واکنش کامل شود.
گفتنی است دراین تکنیک پس از گذشت حدود ۲۰ دقیقه از افزودن منومر ۱- هگزن وعوامل امولسیفایر،cc 16 منومر وینیل استات توسط دستگاه پمپ تزریق در دوره زمانی ۲ ساعت با نرخ تزریق cc/min 8 به راکتور افزوده می‎شود، همچنین مقدار gr0.063 از شروع کننده پتاسیم پرسولفات را بهمراهgr 0.037 ازعامل کاهنده سدیم فرمالدهید سولفوکسیلات بطور جداگانه درمقدار کمی از آب مقطر حل کرده وازابتدای واکنش با فواصل زمانی ۳۰ دقیقه به مخلوط امولسیون اضافه می‎کنیم.

۳-۳-۴ تهیه فیلم ازلاتکس حاصله
لاتکس حاصله رادرظرف پتری(Cm2 in size 50.24 ) ریخته وحدود ۷۲ ساعت با هدف تبخیر محتوای آب دردما وتحت اتمسفر محیط قرار میدهیم. نمونه‎ها قبل وبعداز انجام فرآیند تبخیر وتشکیل فیلم توزین می‎شوند، سپس فیلم تشکیل شده را درآون خلاء دردمای °C 45 بمنظور جلوگیری از جذب آب نمونه‎ها نگهداری می‎کنیم.

۳-۴ آزمون‌های هویت شناسی
با توجه به کارهای انجام شده، روشهای متعددی برای آنالیز نمونه‏ها جهت دستیابی به روند هیدرولیز نمونه‏ها و پیشرفت واکنش، ترکیب کوپلیمر‎، بررسی مورفولوژی، اندازه گیری درصد جامد، دمای انتقال شیشه‏ای وحداقل دمای تشکیل فیلم و خواص فیزیکی – مکانیکی استفاده شده‏است که به ترتیب در ذیل خواهد‏آمد.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه دربارهنویسندگان، زبان فارسی، فرهنگ ایرانی، هزار و یک شب

۳-۴-۱ طیف سنج بازتابی ضعیف شده مادون قرمز (ATR)
واکنشهای هیدرولیز وقتی که لاتکس از پلیمریزاسیون امولسیونی به خصوص در pH های خیلی بالا یا خیلی پایین حاصل شده باشد، بسیار حایز اهمیت است . هیدرولیز در سطوح ذرات یا الیگومرهایی که در فاز مایع حل‏شده‏اند، انجام می‏شود. برای تعیین میزان هیدرولیز از اسپکتروسکوپی ATR استفاده می‏شود. نمونه را ابتدا داخل ویال‎های cc1 و سپس به صورت فیلمی نازک روی سل‎های کریستالی قرار می‏دهند سپس با استفاده از دستگاه‎، مقدار هیدرولیز( پیکهای OH ویاسایر پیک‎ها بمنظوربررسی چگونگی پیشرفت واکنش) مشخص می‏شود.

۳-۴-۲ طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته (HNMR 1)
برای تعیین ترکیب کوپلیمر می‏توان از روشهای هیدرولیز، پیرولیزGC ‎، آنالیز عنصری، FTIR‎، DSC و NMR استفاده نمود. انتخاب روش براساس محدوده تقریبی ترکیب صورت می‏گیرد و مقایسه این روشها در جدول (۳-۵) آمده است[۷۱ [

[ ۷۱ ] VAc/ 1-Hexene جدول۳-۵. روشهای تعیین ترکیب کو پلیمر
آنالیز
توضیحات
هیدرولیز
برای محدوده‎های مختلف ترکیب‎، حلال مناسب احتیاج است.
کوپلیمر VAE در مقابل هیدرولیز پایدارتر ازPVAc است. بنابراین هیدرولیز قویتری احتیاج دارد.
در صورتی که تعداد نمونه‎ها زیاد باشداین روش زمان بر است .
GC/ پیرولیز
دشوار
زمان بر
دقت کم
آنالیز عنصری
* نامناسب برای کوپلیمر با درصد کم اتیلن.
* نمونه‎ها باید بسیار تمیز باشند و مقادیر آغازگر ،
باقی‎مانده‎های امولسیفایر و سایر مواد موجود در
سیستم در موازنه جرم تاثیر می‎گذارند.
FTIR
در مقادیر بالای ۳۳ درصد وینیل استات غیرخطی است.
در مقادیر کم اتیلن به علت کوچک بودن سطح پیک‎هاروشی کم دقت است.
DSC
پلی‎اتیلن باید معلوم باشد. Tg
Fox فرض این است که معادله فاکس یا مدلهای شبیه صحیح اند.
وابسته به روش و شدت گرمایش و سرمایش است.Tg
NMR ( روش انتخابی )
سریع و راحت
قابل تکرار( درصد وزنی ۱۳/۱ )?
تجهیزات گران قیمت و احتیاج به دمای بالا برای کوپلیمرهای با درصد بالای اتیلن می‏باشد.

طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته۱HNMR توسط دستگاه بروکر ۴۰۰ مگاهرتز مدل AVANCE ساخت آلمان تهیه گردید. برای تهیه نمونه‌های ۱HNMR جهت طیف سنجی از نمونه‌های وینیل استات/آلفاالفین یا محصولات حاصل از نانوکامپوزیت، مقدار لازم از نمونه‌ها (بصورت فیلم) در DMSO-d6 و در صورت حل نشدن ،در مخلوط ۲ به ۱ تتراکلرواتیلن به بنزن دوتره ریخته شد و با گرم کردن تا دمای C ْ۸۰، محلول شفاف حاصل گردید. طیف سنجی در دمای ْ۸۰ در پروب دستگاه NMR انجام شد.
۳-۴-۳ پراش اشعه ایکس (XRD)
از آن جایی که بسیاری از خواص مکانیکی‎، حرارتی و حتی اشتعال پذیری و نفوذپذیری بستگی به نحوه توزیع و ساختار ذرات نانو با ساختار سیلیکات لایه‎ای دارد، پس آزمون XRD این خواص را نمایان می‎سازد. آزمون پراش اشعه ایکس با استفاده از دستگاه Philips Analytical diffractometer صورت گرفت و برای تمام نمونه‌ها به صورت پودر( درصورت لزوم بصورت فیلم) انجام شد. تابش مورد استفاده از CuK? با طول موج ۱۵۴/۰ نانومتر تأمین شد و با ولتاژ kV 40 و آمپراژ mA 40 صورت گرفت.

۳-۴-۴ درصد جامد
برای تعیین درصد جامد از روش وزن سنجی ( Gravimetry) استفاده ‏می‏شود. برای این منظور تقریباً ۱ گرم از لاتکس درون یک ظرف توزین شده، قرارگرفته و در آون خلاء به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد نگهداری‏می‏شود. سپس با استفاده از رابطه زیر مقدار جامد تعیین می‏شود[۷۱].
%TSC = (W/W0) ×۱۰۰
۳-۴-۵ دمای انتقال شیشه‏ای
دمای انتقال شیشه‏ای (Tg) را می‏توان با استفاده از دستگاه DSC تعیین نمود. تقریباً ۱۰میلی‏گرم از کوپلیمر در ظرف مخصوص DSC قرار گرفته سپس با شدت ۲۰ درجه سانتیگراد در دقیقه از ۵۰- تا ۵۰ درجه سانتیگراد گرم‏ می‏شود. از دستگاه آنالیز کننده دینامیکی، مکانیکی (DMA) نیز می‏توان برای تعیین Tg استفاده کرد. برای این منظور تقریباً ۱۰ میلی‏گرم از نمونه از ۳۰- تا ۵۰ درجه سانتیگراد با شدت ۲ درجه در دقیقه گرم می‏گردد وTg با استفاده از سیستم خمشی سه نقطه‏ای و سیستم اندازه‏گیری صفحه موازی توسط پیک منحنی tan? یا تغییر مدول محاسبه می‏شود[۱۸].

۳-۴-۶ میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
برای بررسی مورفولوژی فیلم‎ها از SEM استفاده شد. برای آماده سازی سطح شکست، نمونه‌ها به مدت ۱۰ دقیقه در نیتروژن مایع نگه داشته شدند و سپس شکسته شدند و سطوح شکسته شده با طلا پوشش داده شدند. تمامی مطالعات SEM با استفاده از دستگاه TESCAN مدل VEGA با ولتاژ kV20 صورت گرفت.

۳-۴-۷ خواص فیزیکی و مکانیکی
برای بررسی خواص مکانیکی فیلم‎های حاصل ازافزودن نانورس به لاتکس‎، نمونه‎ها باتوجه به استاندارد D638 -03, وبه ابعاد مشخصه شکل ۳-۱ تهیه شده و بااستفاده ازدستگاه اندازه گیری خواص مکانیکی SANTAM مدل STM-5، خواص مکانیکی شامل استحکام کششی‎، مدول یانگ‎، چقرمگی ومیزان کشش درنقطه

دیدگاهتان را بنویسید