ار داشت. همینطور بازده زغالی پلی‌آمیدها بین 42-40? بود که همه اینها نشانگر این است که گروههای CF3 در زنجیره پلیمرها منجر به افزایش مقاومت گرمایی پلی‌آمیدها شده اند.
Tg(°C)
Td(°C)
T10(°C)
Char yield%
کد پلیمر
In N2
In Air
219
330
349
330
40
4a
225
331
345
331
41
4b
213
321
365
335
40
4c
224
342
364
350
42
4d
شکل 1- 10ترموگرامهایTGA وDSCپلی‌آمید 4b شکل
جدول 1- 10 نتایج بررسی رفتار گرمایی پلیمرهای شکل 1-8
بررسی طیف های UV-vis بدست آمده نیز نشان داد که ?cut off پلی‌آمیدها در محدودهnm 357-338 قرار دارد(شکل 1- ). در واقع تعبیه گروههای آویزان حجیم در زنجیره های ماکرومولکولها، به طور موثری فشردگی زنجیره را مختل می کند و باعث شفاف شدن فیلم ها می شود.
شکل 1-11 طیف های UV-vis پلیمرهای شکل 1-8
بنابراین در این پژوهش، مشخص شد که حضور گروههای تری‌فلوئورومتیل و اتصالات انعطاف پذیر اتری در زنجیره های پلیمر از طریق کاهش برهمکنشهای بین زنجیری منجر به بهبود حل پذیری ومقاومت گرمایی و در کل بهبود فرایندپذیری پلیمرها می شوند.
در سال 2009 شو ری شنگ باتفاق همکارانش دسته ای از پلی‌آمیدهای آروماتیک فلوئوردار جدیدی را از پلیمریزسیون مونومرجدید 2-(4-تری فلوئورومتیل فنوکسی)ترفتالویل کلرید(TFTPC) با دی‌آمینهای آروماتیک گوناگون، به روش یامازاکی سنتز کردند که در مراحل واکنش در شکل 1-12 نشان داده شده است [59].
شکل 1-12 واکنش سنتز پلی‌آمیدهای آروماتیک
پلی‌آمیدهای بدست آمده حل پذیری بالایی در حلال‌های قطبی آپروتیک مثل NMP, DMAc, DMF وDMSO داشتند. همه پلیمرها جز PA-c به خاطر بخش های انعطاف ناپذیر بای فنیلن در پیکره پلیمر، در متاکروزول و THF نیز قابل حل بودند. برخی پلی‌آمیدها به علت داشتن اتصالات اتری در پیکره پلیمر حل پذیری بیشتری داشتند. همینطور وجود گروههای آویزان تری‌فلوئورو متیل فنوکسی، با کاهش برهمکنش زنجیره های پلیمری بواسطه افزایش فاصله بین زنجیره ها، منجر به بهبود حل پذیری پلمرها شده بود(جدول 1-11).
جدول 1-11 حل پذیری پلی‌آمیدهای آروماتیک شکل1-10
پلی‌آمیدهای بدست آمده، در حالت طبیعی، آمورف بودند که این ویژگی را میتوان به حضور گروههای آویزان و انعطاف پذیر تری فلوئورو متیل فنوکسی، نسبت داد. آمورف بودن پلیمرها نشان دهنده حل پذیری عالی و قابلیت تشکیل فیلم های خوب از آنها بود(شکل 1-13).
شکل1-13 دیفرکتوگرامXRD چهار پلیمرسنتز شده شکل 1-10
شکل1-14 ترموگرامهای TGA برای پلیمرهای شکل 1-10
پایداری حرارتی پلی‌آمیدهای حاصل با اندازه‌گیری‌های TGA در جو نیتروژن ارزیابی شد. ترموگرامهای TGA برای این پلی‌آمیدها در شکل 1-14 نشان داده شده است، بعلاوه اطلاعات وابسته به آنها نیز، در جدول 1-12 آمده است. بصورتی که در جدول 1-12 نشان داده شده است، حضور گروههای انعطاف پذیر در ساختار پلیمرها تاثیر زیادی در دمای شیشه ای شدن پلی‌آمیدها داشته است به گونه ای که آنها بینC?222 تا 294 بود. در واقع پلی‌آمید PA-c مقدار بالاتری را به علت تاثیر گروههای انعطاف ناپذیر بای فنیلن نشان می‌دادند، در حالیکه کمترین مقدار مربوط به PA-f بود که از دی‌آمین های انعطاف پذیر چندحلقه ای بدست آمده بود. همچنین پلی‌آمیدها تا دمای?C 425 افت وزنی قابل توجهی نداشتند که نشان دهنده این بود که تجزیه حرارتی تا این دما رخ نداده است.
Tg(°C)
Td(°C)
T10(°C)
Tg(°C)
کد پلیمر
287
428
443
480
PA-a
276
425
442
481
PA-b
294
460
472
497
PA-c
241
454
458
485
PA-d
228
437
452
482
PA-e
222
434
450
484
PA-f
جدول1-12خواص گرمایی پلی‌آمید های آروماتیک سنتز شده
فیلم های بدست آمده از این پلیمرها شفاف بوده و طیف های UV-vis بدست آمده از آنها نشان داد که طول موج لبه جذب پلیمرها در محدوده nm 371تا 330 قرار دارد و مقدار عبور نور در ناحیه مرئی، بالای %80 میباشد. طول موج لبه جذب پلیمرها در جدول1-13 آمده است.
جدول1-13 طول موج لبه جذب پلیمرهای شکل 1-13
Cut-of Wavelengh(nm)
کد پلیمر
371
PA-a
354
PA-b
368
PA-c
351
PA-d
335
PA-e
330
PA-f
در سال2010 هولی و همکارنش پلی‌آمیدهای آروماتیک جدیدی را از طریق سنتز دی آمین های حاوی گروههای CF3 به نام 1،4-بیس((4-آمینو-2-(تری فلوئورمتیل)فنوکسی)متیل) سیکلوهگزان و پلیمریزاسیون آن با دی اسیدهای آروماتیک مختلف تهیه کردند [46].
واکنش های تهیه این مونومر و همچنین پلی‌آمیدها در شکل 1-15 نشان داده شده است. گرانروی ذاتی پلی‌آمیدهای بدست آمده در محدوده dl/g36/2 تا 85/1 قرار داشت که نتایج مربوط به گرانروی ذاتی در جدول1-14 آمده است.
جدول 1-14 گرانروی ذاتی پلیمرهای شکل 1-11
کد پلیمر
4c
4b
4a
inh (dl/g) ?
1/85
2/36
2/26
شکل1-15 واکنش سنتز پلی‌آمیدهای آروماتیک
پلی‌آمیدهای سنتز شده همگی آمورف بودند. در واقع حضور گروههای CF3 در زنجیره پلیمرها نظم زنجیرها را تا حدود زیادی از بین برده و منجر به کاهش بلورینگی پلیمرها شده است. نمودارهای WXRD مربوط به این پلی‌آمیدها در شکل 1-16 آمده است.
شکل 1-16 دیفرکتوگرام XRD پلی‌آمیدهای شکل1-15
حل پذیری پلیمرها در حلالهای آلی نیز همانطور که در جدول 1-15 نشان داده شده است، به علت حضور گروههای CF3 و وجود اتصالات اتری در ساختار، بسیار عالی گزارش شده است. وجود این عوامل، از طریق کاهش نظم و افزایش فاصله بین زنجیره ها، منجر به بهبود حل پذیری پلی‌آمیدها می‌شود.
جدول1-15 حل پذیری پلیمرهای شکل 1-13
++ : حل پذیر در دمای اتاق , +- : حل پذیری جزیی در اثر حرارت, – : نامحلول
همچنین رفتار حرارتی پلیمرها توسط آنالیزهای TGA در جونیتروژن و هوا مورد ارزیابی قرار گرفت.
شکل 1-17 ترموگرام TGA مربوط به پلیمر کد 4b را نشان میدهد. اطلاعات ویژگیهای حرارتی پلیمرها در جدول 1-16 خلاصه شده است. T10 پلی‌آمیدها در جو نیتروژن در محدوده ?C414-408 و در هوا در محدودهC ? 405 تا 385 قرار دارد.
شکل1-17ترموگرامهای TGA پلیمرهای شکل1-15
جدول1-16 نتایج آزمون بررسی رفتار حرارتی پلیمرهای شکل1-11
Tg(°C)
T10(°C)
Char yield%
کد پلیمر
In N2
In Air
222
414
392
45
4a
202
412
405
40
4b
246
408
385
42
4c
.
فیلم های تهیه شده از این پلیمرها از شفافیت خوبی برخوردار بودند و طول موج لبه جذب آنها در محدوده
nm 333 تا 326 قرار داشت. شفافیت فیلم ها تا دمایC ? 450 بیش از %85 بود که البته پلی‌آمید 4c به علت بلورینگی کمتر، شفافیتی کمتری داشت. بنابراین حضور گروههای حجیم CF3 از طریق دور کردن زنجیره های پلیمری از یکدیگر و کاهش انتقال بار کمپلکس ها، منجر به افزایش شفافیت فیلم ها شده اند. طیف UV-vis مربوط به این پلی‌آمیدها در شکل1-18 و CUToff? آنها در جدول1-17 گزارش شده است.
شکل1-18 طیف های UV-vis پلیرهای شکل1-15
جدول1-17 ویژگی های فیلم پلیمرهای شکل 1-13
T450(%)
Cut-of Wavelengh(nm)
کد پلیمر
88
333
4a
79
326
4b
86
332
4c
1-6-2- پلی‌آمیدهای آروماتیک حاوی گروههای نفتالن
خواص مناسب پلی‌آمیدها مثل مقاومت مکانیکی و گرمایی، سختی بالا ومقاومت در برابر ضربه باعث کاربرد گسترده آنها به عنوان پلیمرهای مهندسی شده است. تهیه نانوکامپوزیتها مهندسی، غشاها و تقویت فیبرهای شیشه ای از جمله این کاربردها می‌باشند. ایجاد تغییرات ساختاری با تعبیه واحدهای مخصوص، باعث بهبود خواص پلی‌آمیدها می‌شود. به طور مثال اتصالات آریل اتری باعث افزایش حل پذیری، فرایندپذیری و چقرمگی پلیمرها می‌شوند. کاهش دمای انتقال شیشه ای و دمای نرم شدن از جمله عوامل مهم در بعضی از مراحل فرایند تهیه پلیمرها می‌باشد که این کار از طریق اصلاحات ساختاری از قبیل وارد کردن اتصالات انعطاف پذیر یا گروههای آویزان حجیم به پیکره پلیمر مقدور می‌باشد. همچنین وجود واحدهای نفتالنی که گروههای آزادکننده الکترون مثل اتر یا آمین دارند و به عنوان یک بخش سخت با خواص فتواکتیو مطرح هستند، خواص ویژه ای به پلیمر می‌دهند. ترکیب نفتالن با واحدهای انعطاف پذیر اتری یا متیلنی در ساختارهای پلیمری، صورت بندی های مطلوب برای برهمکنش ماکرومولکولها را در حالت جامد از طریق کاهش دمای نرم شدن فراهم می‌کند. بنابراین می‌توان خواص نوری جدیدی را برای پلیمرهای سنتز شده انتظار داشت. وجود واحد های اتری و نفتیل در پیکره اصلی پلیمر، حل پذیری و فرایندپذیری پلیمرهای مقاوم حرارتی را بدون کاهش قابل توجه مقاومت حرارتی افزایش می‌دهد. از طرف دیگر وجود اتصالات آمیدی به حفظ ساختار پلیمر برای ظاهر کردن و تقویت خواص فیزیکی کمک می‌کنند [43].
در سال 2010 زمانلو وهمکارانش در دانشگاه اردبیل با استفاده از 5،1-نفتالن دی اکسی دی استات حاصل از واکنش 5،1-نفتالن دی ال و اسیدکلرید، به عنوان یک مونومر دو عاملی و دی‌آمین های آروماتیک و به روش بسپارش تراکمی مستقیم، دسته ای از پلی(امید-اتر)های حاوی نفتالن را سنتز کردند که در شکل 1-19 نشان داده شده است [43].
شکل1-19 واکنش سنتز پلی‌آمید های آروماتیک
تمام پلیمرهای بدست آمده در دمای اتاق در حلالهای آلی از قبیل DMF و DMAc حل پذیر بودند. داده های مربوط به حل پذیری پلیمر در جدول 1-18 آورده شده است. اینگونه به نظر می‌رسد که پلیمرهای مشتق شده از دی‌آمین های حاوی گروههای انعطاف پذیر یا نامتقارن نسبت به سایر پلیمرها حل پذیری بهتری از خود نشان داده اند.
جدول1-18حل پذیری پلی‌آمید های آروماتیک سنتز شده شکل 1-17
حل پذیری با رعایت استانداردmg/ml 5 انجام گرفت
+-:حل پذیری کم. -: انحلال ناپذیر. +: حل پذیر. نشانه های خارج از پرانتز : دمای اتاق. نشانه های داخل پرانتز: دمای 70 درجه سانتیگراد
برخی از خواص پلی‌آمیدهای بدست آمده مثل گرانروی ذاتی، بازده و در جدول 1-19 آورده شده است. بازده پایین پلیمر PAEh به علت واکنشپذیری پایین دی‌آمین نفتالنی در نتیجه ممانعت فضایی آن ذکر شده است.
جدول1-19 برخی‌خصوصیات پلی‌آمیدهای شکل 1-15
?inh, dl/g
Yield%
TD(°C)
کد پلیمر
0/24
94
310
PA-Ea
0/23
92
320
PA-Eb
0/19
91
315
PA-Ec
0/24
90
320
PA-Ed
0/16
93
345
PA-Ee
0/17
80
220
PA-Ef
0/17
80
250
PA-Eg
0/18
52
265
PA-Eh
همچنین پیک های پهن مشاهده شده در دیفرکتوگرام های XRDWپلیمرها، نشاندهنده آمورف بودن پلی‌آمیدهای سنتزشده بودند(شکل 1-20).
شکل1-20 دیفرکتوگرام دو پلیمر PAEb و PAEa
ترموگرامهای TGA و DSC مربوط به پلیمرها که در شکل 1-21 نشان داده شده است بیانگر مقاومت گرمایی خوب پلیمرهای سنتز شده بود.
شکل1-21 ترموگرام های TGAوDSC پلیمرهای شکل1-15
رفتار حرارتی پلیمرهای سنتز شده در جدول1-20 آورده شده است. البته افت وزنی 5? پلیمرها به علعت وجود حلال و رطوبت نسبی موجود دز نمونه‌ها بدست نیآمده است.
جدول1-20 نتایج بررسی رفتار حرارتی پلیمرهای شکل 1-15
Char yield%
Tg(°C)
T10(°C)
Tmax(°C)
ک

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد رایگان دربارهجهان اسلام، آرامش خاطر، مصالح مرسله
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید