سنتز و شناسایی نانوآمیزه های پلی استایرن –مونتوموریلونیت(PS/MMT) با مونتوموریلونیت اصلاح شده با روغن بزرک

تعداد 77صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

چكيده

ميان زايي نانو لايه هاي مونت موريلونيت با بخش هاي آلي طويل طي يك فرآيند دو مرحله اي متوالي انجام شد نخست عامل جفت كننده اي ( 3- آمينوپروپيل) تراي اتوكسي سيلان ( APTES) از طريق واكنش با گروه هاي OH لبه اي باعث آمينه كردن نانو لايه ها گرديد . سپس ، براي ارتقاء خصلت آلي دوستي نانو لايه هاي معدني ونيز افزايش ميان زايي ، مونت موريلونيت عامل دار شده با آمين با اتصال هاي استري موجود در ساختار مولكول هاي روغن بزرك واكنش داد. اين عمل باعث شد تا زنجيره هاي آلكيلي بلند به طور كووالانسي به نانو لايه هاي خاك از طريق تشكيل گروه هاي آميدي متصل شوند . اندازه گيري هاي XRD به روشني نشان داد كه اين تلاش ساده منجر به افزايشي قابل توجه در متوسط فاصله بنيادي مونت موريلونيت اصلاح شده تا حدود يك نانومتر شد . در بخش دوم اين پروژه بسپارش زنجيري راديكالي مونومراستايرن از طريق تكنيك توده اي معمولي در حضور نانوخاك رس اصلاح شده با روغن بزرك ( 5/2) ( LOM-MMT درصد وزني ) انجام شد كه منجر به تشكيل نانوكامپوزيت هاي پلي استايرن مونت موريلونيت  ( PS/LOM-MMT) گرديد.

براي مقايسه نتايج بدست آمده و نيز ارزيابي اثر اصلاح نانولايه ها بر رفتار فيزيكي و حرارتي ماتريس پلي  استايرن دو نمونه شاهد شامل پلي استايرن بارگذاري نشده با نانوخاك رس و پلي استايرن داراي نانوخاك رس اصلاح نشده نيز به طور مشابهي سنتز شدند . نمونه هاي بدست آمده باتكنيك هاي طيف سنجي مادون قرمز ( FT-IR) ميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM) ، آزمون سختي ويكرز ( VHT) ونيز آناليز گرماوزني ( TGA/DTG) بررسي شدند. نتيجه گرفته شد كه نانولايه هاي LOM-MMT به دليل خصلت آلي دوستي زيادتر در قياس با مونت موريلونيت اصلاح نشده سازگاري بيشتري با ماتريس پلي استايرن از خود نشان مي دهند.

واژگان كليدي: مونت موريلونيت اصلاح شده ، پلي استايرن ، نانوكامپوزيت ماتريس – پليمري ، آناليز گرماوزني

فهرست مطالب

۱-۱ فصل اول : مقدمه. ۲

۱ – ۱ – ۱تاریخچه پلی استایرن.. ۲

۱ – ۱ – ۲ انواع روش های بسپارش پلی استایرن.. ۴

۱ – ۱ – ۳ انواع پلی استایرن و کاربرد های آن.. ۴

۱ – ۲ نانو ذره ۶

۱ – ۲ – ۱ تاریخچه نانو کامپوزیت های خاک رس / پلیمر. ۷

۱ – ۲ – ۲ انواع خاک رس…. ۷

۱ – ۲ – ۳ مونت موریلونیت… ۹

۱ – ۳ نانو کامپوزیت… ۹

۱ – ۳ – ۲ پتانسیل موجود در ذرات نانومتری برای بهبود خواص فاز زمینه. ۱۰

۱ – ۳ – ۳ روش های تهیه نانوکامپوزیت های پلیمر / خاک رس…. ۱۱

فصل دوم مروری بر پژوهش های اخیر. ۱۵

۲ – ۱ نانوکامپوزیت های پلی استایرن و خواص آن ها ۱۵

فصل سوم مواد و روش ها ۳۱

۳-۱ مواد شیمیایی.. ۳۱

۳ – ۲. ۳۱

دستگاه هوری : ۳۱

۳ – ۳ –  اصلاح نانوذرات رس (Nalockey-montmorilonite)با استفاده از روغن بزرک و عامل جفت کننده : ۳۲

۳–۴تهیه پلی استایرن خالص : ۳۳

۳ – ۵ تهیه نانوکامپوزیت پلی استایرن / خاک رس طبیعی.. ۳۴

۳ – ۶ تهیه نانو کامپوزیت پلی استایرن / خاک رس اصلاح شده ۳۴

فصل چهارم: نتایج و بحث… ۳۶

۴-۱ بسپارش افزایشی استایرن.. ۳۶

۴-۲-۱-نانو ذرهای رس…. ۳۸

۴-۲-۲- اصلاح نانو ذرات رس MMT-Na با استفاده از روغن بزرک… ۳۹

۴-۲-۳-سنتز پلی استایرن.. ۴۲

۴-۲-۴-تهیه نانوآمیزه ی پلی استایرن/Na-MMT. 42

۴-۲-۵تهیه ی نانوآمیزه ی پلی استایرن/LOM-MMT. 42

۴-۳-آنالیز نمونه ها ۴۳

۴-۳-۱-طیف های IR.. 43

۴-۳-۲ دیفرکتوگرام‌های XRD.. 48

۴-۳-۳- تصاویر SEM…. 50

۴-۳-۴- آنالیزهای توزین حرارتی.. ۵۵

فصل پنجم  نتیجه‌گیری.. ۵۹

منابع.. ۶۵

فهرست شکل ها

در شکل ۱-۱ نمایی از واکنش نشان داده شده است. ۳

شکل ۱-۲ ساختار شیمیایی استایرن و پلی استایرن.. ۴

شکل ۱-۳ طیف FT-IR پلی استایرن تهیه شده با قرص KBr. 5

شکل ۱-۵ ساختار لایه های خاک رس – پلیمر. ۸

شکل ۱-۶ تهیه نانو کامپوزیت به روش محلولی.. ۱۱

شکل ۱-۷ تهیه نانوکامپوزیت به روش پلیمریزاسیون منومر ها در بین لایه ها ۱۲

شکل ۱-۸ تهیه نانوکامپوزیت به روش بین لایه ای شدن ذوبی.. ۱۳

شکل ۲-۱- طیف های XRD (a) پلی استایرن خالص (PS)، (b) نانوکامپوزیت PS / MMT-1،  (c) PS / MMT-3، (d) PS / MMT-5.. 16

شکل ۲-۲ تصاویر SEM، (a) پلی استایرن خالص، (b) نانوکامپوزیت PS / MMT-1،(c) PS / MMT-3، (d) PS / MMT-5.. 16

شکل ۲-۳- تصویر TEM نانوکامپوزیت PS / A-MMT. 17

شکل ۲-۴- سنتز N و N دی اتیل N-اکتیل N-اتیل مرکاپتان آمونیوم برمید. ۱۷

شکل ۲-۵- ترموگرام های TGA پلی استایرن خالص و نانوکامپوزیت های پلی استایرن / مونت موریلونیت… ۱۸

شکل ۲-۶- ضریب انبساط حرارتی (a) پلی استایرن خالص و نانوکامپوزیت های تشکیل شده با (b) C20 ، (c) C20-4VB، (b) C20-POSS. 19

شکل ۲-۷- طرح XRD مخلوط پلی استایرن خطی (PS1) با کلوزیت ۱۵A در دوره های زمانی  cº۲۲۰.. ۲۱

شکل ۲-۸- طرح XRD مخلوط پلی استایرن ستاره ای شکل (PS5) با کلوزیت ۱۵A در دوره های زمانی cº۲۲۰.. ۲۱

شکل ۲-۹- بررسی پایداری ابعادی پلی استایرن و نانو کامپوزیت ها پلی استایرن / خاک رس…. ۲۲

شکل ۲-۱۰- عکس های TEM نانوکامپوزیت پلی استایرن بدون استفاده از امواج التراسونیک…. ۲۳

شکل ۲-۱۱- عکس های TEM نانوکامپوزیت ۳.۶۳ wt % PS+DMHDI-MMT با استفاده از امواج التراسونیک   ۲۳

شکل ۲-۱۲- (a) استحکام کششی (b) مدول یانگ و (c) افزایش طول در نقطه شکست نانوکامپوزیت پلی استایرن / خاک رس مونت موریلونیت… ۲۴

شکل ۲-۱۳- طرح شماتیک خاک رس بین لایه ای شده توسط کمپلس CPC / a-CD.. 25

شکل ۲-۱۴ پلیمریزه شدن بخار استایرن.. ۲۵

شکل ۲-۱۵- عکس های SEM نانو ذرات نیکل.. ۲۶

شکل ۲-۱۶- مکانیسم سنتز کامپوزیت PS / Nano Zno از طریق پلیمریزاسیون امولسیونی.. ۲۷

شکل ۲-۱۷- عکس های TEM نانو ذرات و ذرات کامپوزیتی PS / Nano Zno.. 28

شکل ۲-۱۸ امولسیون مغناطیسی PS / Fe3O4.. 29

شکل ۴-۱ – مکانیسم تولید رادیکال آزاد از آغازگر آمونیم پرسولفات… ۳۶

شکل ۴-۲- مکانیسم تولید گونه های آغاز کننده زنجیر. ۳۷

شکل ۴-۳- مکانیسم مرحله انتشار در بسپارش استارین.. ۳۷

شکل ۴-۴ مکانیسم مرحله پایان در بسپارش استایرن به روش جفت شدن.. ۳۷

شکل۴-۵- مکانیسم مرحله پایان در بسپارش استایرن به روش عدم تناسب… ۳۸

شکل (۴-۶)- افزایش چند مرحله‌ای فاصله‌ی بین لایه‌های نانورس…. ۳۹

شکل (۴-۷)- طرح اصلاح Na-MMT  ….. ۴۲

شکل (۴-۸)- طیف فروسرخ Na-MMT. 44

شکل (۴-۹)- طیف فروسرخ محصول واکنش Na-MMT با APTES. 45

شکل (۴-۱۰)- طیف فروسرخ LOM-MMT. 46

شکل (۴-۱۱) طیف FT-IR پلی استایرن.. ۴۷

شکل (۴-۱۲)طیف FT-IRپلی استایرن/Na-MMT. 48

شکل (۴-۱۴)- دیفرکتوگرام XRD نانو ذره‌ی Na-MMT. 49

شکل (۴-۱۵)- دیفرکتوگرام XRD نانو ذره‌ی LOM-MMT. 50

شکل (۴-۱۶)- تصاویر SEM نانو ذره‌ی Na-MMT در بزرگنمایی‌های مختلف… ۵۱

شکل (۴-۱۷)- تصاویر SEM نانو صفحات LOM-MMT در بزرگنمایی‌های مختلف… ۵۲

شکل (۴-۱۹)- تصاویر SEM نانوآمیزه‌ی ۵/۲ درصد زن پلی استایرن/Na-MMT در بزرگنمایی‌های مختلف… ۵۴

شکل (۴-۲۰)- تصاویر SEM نانوآمیزه‌ی ۵/۲ درصد وزنی پلی استایرن /LOM-MMT در بزرگنمایی‌های متفاوت   ۵۵

شکل (۴-۲۱)- ترموگرام TGA و DTG پلی استایرن خالص…. ۵۶

شکل (۴-۲۲)- ترموگرام TGA و DTG نانوآمیزه‌ی پلی استایرن/Na-MMT. 56

شکل (۴-۲۳)- ترموگرام TGA و DTG نانوآمیزه‌ی پلی استایرن/LOM-MMT. 57

شکل (۵-۱)- مقایسه‌ی طیف‌های IR (به ترتیب از بالا به پایین) Na-MMT، محصول واکنش Na-MMT با APTES و LOM-MMT. 60

شکل (۵-۲)- مقایسه‌ی دیفرکتوگرام‌های XRD نانو ذرات Na-MMT و LOM-MMT. 61

شکل (۵-۳)- مقایسه‌ی مورفولوژی نانو ذره‌ی Na-MMT با LOM-MMT در دو بزرگنمایی متفاوت… ۶۲

شکل (۵-۵)- مقایسه‌ی ترموگرام‌های TGA پلی استایرن خالص، نانوآمیزه‌ی پلی استایرن/Na-MMT ونانوآمیزه‌ی پلی استایرن/LOM-MMT. 63

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “سنتز و شناسایی نانوآمیزه های پلی استایرن –مونتوموریلونیت(PS/MMT) با مونتوموریلونیت اصلاح شده با روغن بزرک”
قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...