Hydrogen bonding in polymer blends: effect on glass transition temperature
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
في هذا البحث تم دراسة تأثير الرابطة الهيدروجينية بين جزئيات أنواع مختارة من خلائط البوليمرات على درجة حرارة الانتقال الزجاجي . ولتحقيق هذا الغرض استخدم جهاز التحليل الحراري (Differential Scanning Calorimetry) في تحديد درجة حرارة الانتقال الزجاجي لهذه الخلائط من البوليمرات . وقد تم إجراء تعديل في التركيب الكيميائي لأحد أو لكلا من البوليمرات المكونة للخليط بإدخال مجموعة جزئيات لها خاصية التجاذب مع جزئيات أخرى . استخدمت طريقتي السلفنه (Sulfonation) والنترجه (Nitration) لتعديل مادة البولي ستايرين . ثم تم تحقيق مستويات مختلفة من السلفتة والنترجه استخدمت في عملية الخلط بلغت حوالي 4.4% من مجموعة السلفات و 66% و 97% من مجموعة النيترات . البوليمرات التي استخدمت في عملية الخلط هي : بولي اكـربليك أسيـد (بأوزان جزيئية مختلفة) وبولي فينيل كلوريد وبولي فينيل ميثاكريلات وبولي فينيل الكحول . لقد أدت الرابطة الهيدروجينية بين أجزاء البوليمرات إلى الحصول على خلائط متجانسة التداخل . تم استنتاج ذلك من خلال ملاحظة ظهور درجة انتقال زجاجي واحدة للخليط . كما تم الحصول على نفس النتيجة لجميع نسب الخلط لخليط البوليمرات المكون من البولي ستايرين المنترج بنسبة 66% مع أوزان مختلفة من البولي اكريليك أسيد . كذلك لوحظ وجود انحراف إيجابي عن متوسط مجموع درجات الانتقال الزجاجي للبوليمرات الأصلية وهذا يوضح وجود تفاعل قوي بين أجزاء البوليمرات مما أدى إلى تحسين تداخل وتجانس مكونات الخليط . وفي حالة خليط البولي ميثيل ميثاكريلايت بأوزان مختلفة من البولي اكريليت أسيد تم الحصول على خليط واحد متجانس له درجة انتقال زجاجي واحدة لنسبة خلط تساوي 50% من كلا البوليمرات كذلك تم الحصول على نفس النتيجة لخليط البولي فينيل الكحول مع البولي ستايرين المنترج بنسبة 66%. كما أنه تم تطوير نموذج رياضي تقريبي مبني على دالة الحركة المجزئة للبوليمرات (Rotational Partition Function) للتنبؤ بقيم درجة حرارة الانتقال الزجاجي للخلائط المختلفة . كانت النتيجة هي الحصول على تطابق جيد مع القيم التي ظهرت من خلال التجارب . استنتج من هذا البحث أن إيجاد تفاعل قوي عن طريق تكوين الرابطة الهيدرجينية في خليط البوليمرات يعطي درجة حرارة انتقال زجاجي أعلى من متوسط مجموع درجات حارارة الانتقال الزجاجي للبوليمرات الأصلية المكونة للخليط . وهذه النتيجة يمكن أن يكون لها فائدة صناعية كبيرة للتطبيقات التي تحتاج إلى درجات عالية من حرارة الانتقال الزجاجي .