فهرست مطالب

علوم و تکنولوژی پلیمر - سال بیست و پنجم شماره 5 (پیاپی 121، آذر و دی 1391)

دو ماهنامه علوم و تکنولوژی پلیمر
سال بیست و پنجم شماره 5 (پیاپی 121، آذر و دی 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/22
  • تعداد عناوین: 7
|
  • زهره هادی، فرزاد دبیریان*، سمیه صفی، افشین زجاجیان، مهتاب فیروزی صفحات 339-350

    الکتروریسی، روشی متداول برای تولید نانوالیاف است که مبنی بر استفاده از نیروهای الکتروستاتیک در اعمال کشش بر یک قطره محلول یا مذاب پلیمری است. در الکتروریسی متداول نانوالیاف تولید شده به شکل بی نظم روی صفحه جمع کننده جمع آوری می شوند. اعمال کنترل بر جمع آوری نانوالیاف و گردآوری آنها به طور موازی باعث پیدایش کاربردهای جدیدی برای نانوالیاف می شود. نانوالیاف موازی کابردهای بسیاری در مهندسی بافت دارند. در این پژوهش، با اعمال تغییراتی در سامانه الکتروریسی و استفاده از دو نازل (سوزن) با بارهای مخالف، روشی کارآمد برای تولید نانوالیاف موازی ارائه شده است. همچنین، اثر برخی از عوامل موثر بر مقدار موازی بودن الیاف نظیر سرعت برداشت، ولتاژ اعمال شده و غلظت محلول بررسی شده است. برای مقایسه مقدار موازی بودن الیاف از برنامه نویسی و پردازش تصویر در محیط MATLAB استفاده شده است. نتایج نشان می دهد، غلظت محلول و سرعت برداشت، اثر قابل توجهی بر افزایش موازی بودن نانوالیاف دارند. افزایش غلظت از 12 به wt% 15 درصد سبب افزایش معنی داری در مقدار موازی بودن نانوالیاف می شود. در شرایطی که تمام پارامترها ثابت باشد، افزایش سرعت برداشت باعث افزایش مقدار موازی بودن الیاف می شود. با افزایش ولتاژ، ابتدا موازی بودن افزایش یافته و سپس کاهش می یابد نمودارها و تصاویر میکروسکوپ نوری نانوالیاف موید این مطلب اند که بیشترین توازی نانوالیاف در غلظت wt% 15، ولتاژ kV 11 و سرعت برداشت rpm 600 حاصل شده است.

    کلیدواژگان: نانوالیاف موازی، پلی آکریلونیتریل، الکتروریسی، روش دو نازلی، غلتک چرخان
  • مهدی عبداللهی، محمدرضا یوسفی، حیدر رنجبر، فاطمه رکابدار صفحات 351-364
    پلیمرشدن امولسیونی ناپیوسته بوتادی ان در راکتور Buchi مجهز به همزن مکانیکی (با سرعت rpm300) با استفاده از مقادیر مختلف پتاسیم پرسولفات به عنوان آغازگر و رزین تسهیم نامتناسب شده به عنوان امولسیون کننده در دمای 70 درجه سانتی گراد انجام شد. ترشیودودسیل مرکاپتان به عنوان عامل انتقال زنجیر در واکنش ها استفاده شد. تبدیل واکنش در فاصله های زمانی مختلف به روش وزن سنجی معین شد. سپس، سرعت پلیمرشدن از روی شیب منحنی های تبدیل بر حسب زمان محاسبه شد. میانگین اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات لاتکس پلی بوتادی ان به کمک روش های پراکندگی نور دینامیک و میکروسکوپی الکترونی پویشی اندازه گیری شد. بسته به شرایط پلیمرشدن، لاتکس های پلی بوتادی ان با قطر متوسط ذرات در محدوده 5/88 ت اnm 189 و توزیع اندازه ذرات در محدوده 35 تا nm 400 به دست آمد. تعداد ذرات بر واحد حجم فاز پیوسته با استفاده از داده های میانگین اندازه ذرات محاسبه و سپس سرعت پلیمرشدن بر ذره یا معادل آن تعداد زنجیرهای در حال رشد بر ذره ارزیابی شد. نتایج نشان داد، با افزایش مقدار امولسیون کننده، اندازه ذرات کاهش و سرعت پلیمرشدن افزایش می یابد. از سوی دیگر، تعداد زنجیرهای در حال رشد بر ذره با افزایش غلظت امولسیون کننده تا حدی کاهش یافت. بر خلاف پلیمرشدن امولسیونی کلاسیک، اندازه نانوذرات و سرعت پلیمر شدن چندان تحت تاثیر غلظت آغازگر قرار نگرفت. نتایج بررسی روند واکنش نشان داد، سینتیک پلیمرشدن امولسیونی بوتادی ان از سینتیک Smith-Ewart حالت 1 (n<<0/5) پیروی می کند. این رفتار به کارایی کم آغازگر در فرایندهای هسته زایی و رشد ذرات نسبت داده شده است.
    کلیدواژگان: پلیمرشدن امولسیونی، نانوذرات پلی بوتادی ان، سینتیک پلیمرشدن، هسته زایی ذرات، پلی بوتادی ان
  • معصومه باقری، محمد هاشم پور صفحات 365-373
    توجه روزافزون و سریع به مواد عامل دار با قابلیت تغییر برگشت پذیر خواص فیزیکی-شیمیایی منجر به کارهای پژوهشی قابل توجهی در توسعه غشاهای پاسخگو به محرک شده است. بلورهای مایع گرما گرا با خواص استثنایی خود دارای پتانسیل ذاتی در کاربردهای دارورسانی هستند. غشاهای پاسخگو به دمای تعبیه شده با بلور مایع برای اهداف سامانه های دارورسانی با پاسخ به محرک های گرمایی اخیرا مورد توجه پژوهشگران در این زمینه قرار گرفته اند. رهایش دارو در دمای بالاتر از دمای انتقال فاز اتفاق می افتد و بدین ترتیب آزادسازی دارو در پاسخ به دما به سرعت کنترل می شود. در این پژوهش، ابتدا پلیمر زیست سازگار و بلور مایع کلستریل پلی (L- لاکتیک اسید)، (30 = CLAn، n) با کنترل دقیق وزن مولکولی به روش پلیمرشدن حلقه گشا سنتز شد. پلیمرشدن L- لاکتید با کلسترول و مقادیر کاتالیزوری 2- اتیل هگزانوات قلع (II) 2Sn(Oct) در دمای oC 150 به مدت 5 ساعت انجام شد. درجه پلیمرشدن متوسط عددی پلیمرهای 30 CLA به کمک طیف سنجی مغناطیسی هسته به دست آمد. بررسی رفتار انتقال فازی پلیمر 30 CLA با استفاده ازگرماسنجی پویشی تفاضلی و میکروسکوپ نوری قطبیده انجام شد. سپس پلیمر سنتز شده 30 CLA برای تهیه غشای سلولوز نیترات حاوی بلور مایع به روش جذب مورد استفاده شد. مطالعات نفوذ داروی استامینوفن به عنوان داروی مدل به روش خارج بطنی (in vitro) روی غشای حاوی بلور مایع 30 CLA انجام شد. نفوذ دارو در دماهای کم، زیاد و در دمای انتقال شیشه ای پلیمر 30 CLA(به ترتیب 37، 45 و oC 40) بررسی شد. نتایج حاصل حاکی از پاسخگویی حرارتی غشای نیترات سلولوز حاوی بلور مایع 30 CLA همراه با نفوذ کنترل شده داروست.
  • مصطفی سبزیکار بروجردی، سهیل داریوشی، مجتبی صدیقی صفحات 375-382
    کاربرد سازه های ساندویچی در سازه هایی که وزن در آنها اهمیت زیادی دارد، مثل هواپیما ها، قایق ها و قطارهای تندرو در حال افزایش است. انتخاب مناسب جنس هسته و رویه ها از نکات مهم در طراحی سازه های ساندویچی است. امروزه استفاده از رویه های فلزی یا کامپوزیتی رایج است. اما، هریک از این مواد معایبی دارند که کاربرد آنها را محدود می سازد. از این رو، چندلایه های فلز- الیاف با داشتن خواص مکانیکی مناسب که تلفیقی از خواص فلزها و کامپوزیت های الیافی است، می توانند جایگزینی مناسب برای سازه های ساندویچی سنتی باشند. در این پژوهش، رفتار تیرهای ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های آلومینیم- الیاف شیشه زیر بار خمشی بررسی شد. برای انجام آزمون های تجربی سه گروه نمونه با رویه های با لایه چینی متفاوت شامل AL/GE(0-90)/GE(90-0)/AL، AL/GE(0-90)/AL/GE(90-0) و GE(0-90-0-90-90-0-90-0) و هسته های از جنس اسفنج پلی یورتان با چگالی kg/m340 ساخته و آزمایش شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد، سازه های ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز- الیاف توزیع مناسب تری از بار را روی کل سازه ایجاد می کنند و پیوستگی ساختاری آنها تا پایان مرحله فشردگی کامل هسته به خوبی حفظ می شود. اتصال خوب لایه کامپوزیتی و هسته اسفنجی از دیگر نکاتی است که ظرفیت تحمل بار سازه را افزایش می دهد. در بخش تحلیلی نیز با استفاده از روش کلاسیک، نمودارهای نیرو- جابه جایی در ناحیه کشسان، برای هریک از نمونه ها به دست آمد. مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی نشان می دهد، خرابی در تیرهای ساندویچی با رویه های از جنس چندلایه های فلز- الیاف به دلیل بزرگ تربودن ناحیه کشسانی، دیرتر شروع می شود، پیش بینی تحلیلی در ناحیه بزرگ تری منطبق بر نتایج تجربی است و مدل تحلیلی رفتار این تیرهای ساندویچی را به خوبی پیش بینی می کند.
    کلیدواژگان: تیر ساندویچی، چندلایه های فلز، الیاف، خمش سه نقطه ای، الیاف شیشه، لایه چینی
  • زینب خراسانی، یحیی همزه*، علیرضا عشوری، محمد آزادفلاح صفحات 383-392

    با توجه به مفهوم زیست پالایشگاه، واحدهای تهیه خمیرکاغذ قابلیت تبدیل به یک زیست پالایشگاه تولید کننده خمیرکاغذ و سایر محصولات شیمیایی را با ارزش افزوده زیاد دارند. بنابراین، در پژوهش حاضر اثر استخراج همی سلولوزهای باگاس با آب داغ (دمای 135 درجه سانتی گراد به مدت min 35) بر خواص خمیرکاغذ رنگ بری شده باگاس بررسی شد. در ادامه، اثر مقادیر مختلف نشاسته کاتیونی و کیتوسان به عنوان پلیمرهای مقاومت خشک برای جبران و بهبود خواص مقاومتی خمیرکاغذهای تهیه شده آزمون شد. نتایج نشان داد، استخراج حدود %50 از همی سلولوزهای باگاس سبب کاهش بازده کلی خمیرکاغذ، عدد کاپا، افزایش قابلیت رنگ بری و کاهش مقاومت های کششی و ترکیدگی کاغذ تولیدی در مقایسه با خمیرکاغذ تولید شده از باگاس پیش استخراج نشده می شود. اثر تقویتی پلیمرهای مقاومت خشک نشان داد، در شرایط یکسان کاربرد، افزایش مقاومت های کاغذهای ساخته شده از باگاس استخراج شده بیشتر از باگاس عمل آوری نشده است. همچنین، در حالت استفاده از 5/1 درصد نشاسته کاتیونی و 1 درصد کیتوسان، کاهش مقاومت های کاغذ ناشی از پیش استخراج بخشی از همی سلولوزها جبران شدنی است. بنابراین، در حالت تبدیل واحدهای تهیه کننده خمیرکاغذ شیمیایی از باگاس به یک واحد زیست پالایشگاه، ضعف مقاومت های کاغذ با استفاده از مقادیر و نوع مناسب پلیمرهای مقاومت خشک جبران شدنی است و مانعی بر این تغییر فناوری نیست.

    کلیدواژگان: باگاس، خمیرکاغذ سودا، پلیمرهای مقاومت خشک، نشاسته کاتیونی، کیتوسان
  • سید اسماعیل زکیان، محمدحسین نوید فامیلی*، محمد آکو صفحات 393-404

    عامل هسته زا به طور معمول برای کنترل هسته زایی سلول در تولید محصولات اسفنجی با کیفیت مناسب استفاده می شود. خواص سطح نانوذرات شامل خواص هندسی مانند شکل ذرات، اندازه و توزیع آنها از جمله عوامل موثرند. با وجود این، مطالعات خیلی کمی روی اثر هندسه ذرات بر بازده اسفنج نهایی انجام شده است. این مطالعه تلاشی برای کنترل ساختار اسفنج پلیمری با استفاده از نانوذرات سیلیکا در یک فرایند ناپیوسته است. از پلی استیرن با مصرف معمولی (GPPS1540) به عنوان زمینه پلیمری، نانوذرات سیلیکا به عنوان عامل هسته زا و گاز کربن دی اکسید به عنوان عامل پف زا استفاده شده است. برای پراکنش بهتر نانوذرات در زمینه پلیمر ترکیبی از روش های محلولی و مذاب استفاده شد. همچنین، در این پژوهش اثر اصلاح سطح نانوذرات سیلیکا روی ساختار اسفنج پلیمری بررسی شده است. ابتدا نانوذرات سیلیکا به وسیله وینیل تری اتواکسی سیلان اصلاح شد. سپس کشش سطحی ذرات سیلیکای اصلاح شده، اصلاح نشده و پلی استیرن به کمک آزمون زاویه تماس معین شد. در ادامه با ترکیبی از روش های محلولی و مذاب دو نوع نانوکامپوزیت با غلظت های مختلف پرکننده تهیه شد. همچنین، به منظور تهیه اسفنج از نمونه های نانوکامپوزیتی تهیه شده موجود، از دستگاه ویژه ای با قابلیت عملکرد در دما و فشار زیاد، افت آنی فشار و کنترل سرعت تثبیت استفاده شد. اثر اصلاح سطح نانوذره سیلیکا روی اسفنج تهیه شده با تعیین چگالی سلول و اندازه سلول به وسیله تصاویر گرفته شده از میکروسکوپ الکترونی پویشی مشخص شد. نتایج نشان داد، اصلاح سطح نانوذرات منجر به افزایش چگالی سلول و کاهش اندازه سلول می شود و افزایش غلظت نانوذرات این اثربخشی را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: اصلاح سطح، زاویه تماس، نانوسیلیکا، اسفنج پلیمری، چگالی سلول
  • احمد ربیعی، امیر ارشاد لنگرودی، هاجر جمشیدی، مهدی گیلانی صفحات 405-414
    پلی آکریل آمیدها درشت مولکول های محلول در آب هستند. این پلیمرها به دلیل داشتن قابلیت انعقاد و جداسازی فازهای جامد و مایع از یکدیگر، کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف از جمله معادن، تصفیه پساب صنعتی، دباغی و کاغذ سازی دارند. از سوی دیگر، استفاده از هیبرید ترکیبات آلی- معدنی شامل پلیمر و نانوذرات معدنی به طور روزن افزون گسترش یافته است. در این پژوهش، هیبرید آلی- معدنی پلی آکریل آمید - سیلیکا به روش پلیمرشدن رادیکالی آزاد در محلول تهیه شد. برای تهیه نانوکامپوزیت، ابتدا سطح نانوذرات سیلیکا در شرایط اسیدی فعال و با عامل اصلاح کننده 3- تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات به روش سل- ژل در محیط آبی اصلاح شد. سپس، مونومر آکریل آمید با استفاده از نانوذرات اصلاح شده به کمک آغازگر رادیکالی پتاسیم پرسولفات کوپلیمر شد. ساختار شیمیایی نانوذرات سیلیکای اصلاح سطحی شده و نانوکامپوزیت تهیه شده به روش طیف سنجی FTIR بررسی و تایید شد. شکل شناسی نانوکامپوزیت حاصل به روش میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. این روش سطح کامپوزیت را بدون جدایی فاز نشان داد. نحوه پراکنش ذرات در پلیمر به کمک روش SEM-EDX بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات در پلیمر به طور یکنواخت پراکنده شده اند. تصویر میکروسکوپی الکترونی عبوری نیز پراکنش ذرات سیلیکا را در مقیاس نانو در کامپوزیت هیبریدی تایید کرد. بیشتربودن پایداری گرمایی نانوکامپوزیت هیبریدی در مقایسه با هوموپلیمر آکریل آمید که به روش گرماوزن سنجی ارزیابی شد، موید واکنش نانوذرات اصلاح شده و وجود آنها در زنجیر پلی آکریل آمید است. خاکستر حاصل از نانوکامپوزیت هیبریدی نیز به روش تجزیه EDX بررسی شد که نتیجه حاصل وجود ذرات سیلیس را در ساختار آن تایید می کند.
    کلیدواژگان: پلی آکریل آمید، نانوذرات سیلیکا، نانوکامپوزیت هیبریدی، پلیمرشدن رادیکالی، پایداری گرمایی
|
  • Zohreh Hadi, Farzad Dabirian, Somayeh Safi, Afshin Zojajia, Mahtab Firoozi Pages 339-350

    electrospinning is a known process to produce nanofibers through electrostatic forces. In a typical process, an electrical potential is applied between droplets of polymer solution or melt, held through a syringe needle and a grounded target. In general electrospinning fibers are collected on the grounded target as a random oriented web of nanofiber. Various research projects are attempted to obtain aligned electrospun fibers. This modified electrospinning method can be developed and used in a variety of nanofiber-based applications such as making of nanofibrous scaffolds for tissue engineering. In this study, an effective method has been developed to fabricate aligned nanofibers by manipulation of electrospinning system using two nozzles with opposite charges. Moreover, the effect of some parameters including take-up velocity, applied voltage and polymer solution concentration on alignment of produced nanofibers is investigated. The comparison of fibers alignment was carried out by programming and image processing in MATLAB. It is shown that take-up velocity and polymer solution concentration have significant effect on increasing the fibers alignment. Also, the alignment is increased with applied voltage at first and then, it is decreased. The analytical results and optical microscopic images are clear evidence of showing the maximum alignment of nanofibers obtained at 15% polymer solution concentration with take-up velocity of 600 rpm and 11 kV voltage

  • Mahdi Abdollahi, Mohammad Reza Yousefi, Heidar Ranjbar, Fatemeh Rekabdar Pages 351-364
    Batch emulsion polymerization of butadiene was performed at 70°C in a Buchi reactor equipped with mechanical stirrer (300 rpm) in the presence of potassium persulfate (KPS), and disproportionate rosinate, potassium cation (DPR) as initiator and emulsifier, respectively. t-Dodecyl mercaptane was used as a chain transfer agent in polymerization reactions. Conversion was measured at various time intervals by gravimetry. Polymerization rate was then calculated from the slope of conversion versus time curves. Particle size and its distribution of the polybutadiene latex (PBL) were measured by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM). Depending on the emulsion polymerization conditions, PBL latices were obtained with average particles’ diameter and particle size distribution in the range of 88.5-189 nm and 35-400 nm, respectively. The number of particles per unit volume of the continuous phase was calculated from the average particle size data, from which polymerization rate per particle or equally its number of growing chains per particle was evaluated. Results showed that by increasing the emulsifier concentration, the average particle size decreases while polymerization rate increases. Moreover, the number of growing chains per particle decreased slightly by increasing the emulsifier concentration. Unlike classic emulsion polymerization, particle size and polymerization rate were observed to be more or less independent of initiator concentration. The results obtained from investigation of the reaction trend showed that kinetics of the emulsion polymerization of butadiene follows case 1(n<<0/5) of the Smith-Ewart kinetics. The observed behaviour was attributed to the lower efficiency of initiator in the particle nucleation and growth processes
  • Massoumeh Bagheri, Mohammad Hashempour Pages 365-373
    the rapidly increasing interest in functional materials with reversibly switchable physico- chemical properties has led to significant work on the development of stimuli responsive membranes. Thermotropic liquid crystals with their exceptional properties have potentials for drug-delivery applications. Thermoresponsive liquid-crystal-embedded membranes were investigated for the purpose of developing the drug delivery systems with thermal stimuli response. Drug release occurs at temperatures above the phase transition temperature of thermotropic liquid crystals. Therefore, they can control drug release in response to small temperature changes. In this work, the biocompatible and thermotropic liquid crystalline polymer cholesteryl-(L-lactic acid)n, CLAn (n=30), was synthesized with accurate control of molecular weight via ring opening polymerization method. Polymerization of L-lactide was carried out in the presence of cholesterol as an initiator and catalytic amount of tin (II) octoate (Sn(Oct)2) at 150°C in 5 h. The number-average degree of polymerization of CLA30 was obtained from 1H NMR spectroscopy. The phase transition behavior of liquid crystalline CLA30 was established by differential scanning calorimetry and polarizing optical microscopy. The resulting liquid crystalline CLA30 was subsequently utilized to prepare CLA30-embedded cellulose nitrate membrane by adsorption method. The CLA30-embedded cellulose nitrate membrane was used byan in-vitro drug penetration studies. Acetaminophen was used as a model drug. The permeation study was carried out at different temperatures around glass transition temperature of polymer CLA30 (37, 45 and 40°C, respectively). The results show that the CLA30-embedded cellulose nitrate membranes exhibit thermo-responsive sensitivity with controlled drug permeation
  • Mostafa Sabzikar Boroujerdy, Soheil Dariushi, Mojtaba Sadighi Pages 375-382
    sandwich structures are widely used in aerospace, high speed trains and marine applications because of lightweight and high in-plane and flexural stiffness. Sandwich structures consist of two thin face sheets and a core. Face sheets usually are made from highly stiff and highly strong materials; In general, the face sheets may be of different metal or composite layers. Both metal and composite face sheets have advantages and disadvantages, and searching for new materials with better properties is in progress. In this paper flexural behavior of a new generation sandwich beams with fiber metal laminate (FML) face sheets were investigated experimentally. Three groups of specimens with different layer arrangements of face sheets consist of (Al/GE (0-90)/GE(90-0)/Al), (Al/GE(0-90)/Al/GE(90-0)) and (GE(0-90-0-90-90-0- 90-0)) and 40 kg/m3 polyurethane foam core were made and tested. The results show that sandwich beams with FML face sheets have better resistance against local loads, while composite faces are weak against intense loads. Also, FML faces are lighter than metal face sheets and have better connection to foam core. Also, a simple classical theory was used to predict the force-deflection behaviour of sandwich beams in elastic region. Good agreement between the experimental results and analytical prediction were obtained. Sandwich beams with FML face sheets have larger elastic region than beams with composite face sheets therefore agreement between the analytical andexperimental results in these specimens are in larger area
  • Zeinab Khorasani, Yahya Hamzeh, Alireza Ashori, Mohammad Azadfallah Pages 383-392

    This study focused on the properties of alkaline pulp obtained from the soda pulping of pre-extracted bagasse and the effects of dry strength polymers on mechanical properties of paper in comparison to a paper obtained from nonextracted bagasse. Hot-water pre-extraction was carried out at 135°C for 30 min. Consequently, soda pulping and ECF bleaching were performed on pre-extracted and un-extracted bagasse, under similar conditions. It was found that pre-extraction of about 50% of hemicelloluse of the bagasse decreased total pulping yield, kappa number and increased bleachability of pulps and resulted in a significant loss in tensile and burst strengths of hand-sheets. Then, reinforcing effect of the pulps with chitosan and cationic starch applied in the wet-end were investigated. The results obtained with suitable amounts of chitosan and cationic starch were encouraging, because comparable strengths were obtained from pre-extracted and un-extracted bleached soda bagasse pulps with 1% chitosan and 1.5% cationic starch. According to the results, drop in paper strength due to hemicellulose pre-extraction of the bagasse could be compensated using suitable dry strength polymers

  • Seyed Esmaeil Zakiyan, M. Hossien N. Famili, Mohammad Ako Pages 393-404

    nucleating agents are commonly used for controlling cell nucleation in the production of high-quality foam products. The surface properties of nanoparticles include geometrical characteristics, such as the particle shape, size, and size distribution and in this respect there are few reports on the effects of geometry of particles on foaming efficiency. This study is an effort to control polymeric foam structure with addition of silica nanoparticles in a batch process. In this research polystyrene (GPPS 1540) was used as a matrix, nanosilica as nucleating agent and supercritical carbon dioxide (CO2) as blowing agent. For better dispersionof nanoparticles in the matrix, a combination of solution and melt method was employed. In continuation, the effect of surface treatment of nanoparticle on polymer foam is investigated. First, silica nanoparticles were modified by reaction with vinyltriethoxysilane followed by characterization of the results. Then, the surface tension of polystyrene, silica and modified silica were determined by contact angle test in order to predict the dispersion of nanoparticles in polystyrene. Then, two kinds of polystyrene/silica (treated and non-treated) nanocomposites were prepared with different filler loadings by a combination of solution and melting methods. A high pressure/high-temperature vessel capable of instantaneous pressure release and controlled stabilization was used to prepare polystyrene-nanosilica nanocomposites foam. The effect of surface treatment of nanosilica particles on microcellular foaming was investigated by characterizing the cell density and cell size of the foamed productusing SEM. The results showed that surface-treated nanosilica has considerable effect on decreasing cell size and increasing the cell density.

  • Ahmad Rabiee, Amir Ershad Langroudi, Hajar Jamshidi, Medi Gilani Pages 405-414
    polyacrylamides are water soluble macromolecules. These polymers are widely used for flocculation, separation and treatment of solid-liquid phase materials. In this research, organic-inorganic hybrid of polyacrylamide/silica nanoparticle is prepared via radical polymerization. First, the silica nanoparticle surfaces were modified by 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as coupling agent using a sol-gel technique in aqueous media in acidic condition. Afterwards, the modified nanoparticles are copolymerized by acrylamide monomer in presence of a peroxide initiator during a free radical polymerization. The chemical structure of the prepared modified nano-silica as well as polyacrylamide nanocomposite was studied and confirmed by FTIR spectroscopy technique. The morphology of nanocomposite was investigated by scanning electron microscopy. The SEM micrograph showed that the surface of the composite did not display any phase separation. Nanoparticles distribution was investigated by SEM-EDX technique. The results showed a uniform distribution of particles throughout the polymer bulk. TEM analysis showed the presence of silica nanoparticles in bulk of polymer which is an indicative of suitable dispersion of nanoparticles. The thermal stability of hybrid nanocomposite with that of polyacrylamide was compared by TGA technique. The higher thermal stability of hybrid nanocomposite with respect to homopolymer is indicative of a reaction between the modified nanoparticles and polyacrylamide chain. The presence of silicaparticles in copolymer was also confirmed with EDX analysis in ash content of hybrid nanocomposite.