فهرست مطالب

  • سال سی و دوم شماره 3 (پیاپی 161، مرداد و شهرویور 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • زهره دارایی نژاد، ایمان شعبانی* صفحات 189-210

    طراحی داربست زیست سازگاری که خواص مکانیکی، الکتریکی، شیمیایی و شکل شناسی ماتریس برون سلولی بافت هدف را به خوبی تقلید کند، از چالش های اصلی در تنظیم رفتارهای سلولی است. بدین دلیل، داربست های رسانا برای مهندسی بافت هایی همچون عصب، استخوان و قلب که فعال الکتریکی هستند، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند و ابزار مناسبی برای انتقال سیگنال الکتریکی لازم برای تنظیم رفتار سلول های این بافت ها به شمار می آیند. از طرفی، نانوساختارهای پلیمری رسانا به موضوع مورد علاقه بسیاری از پژوهشگران تبدیل شده است. زیرا، از ترکیب مواد آلی رسانا و نانوساختارها، مواد کارکردی جدیدی با خواص فیزیکی-شیمیایی منحصر به فرد حاصل می شود که می توانند هم زمان خواص شکل شناسی و الکتریکی ماتریس برون سلولی را تقلید کنند. در این راستا، پژوهشگران مختلف درباره طراحی داربست های رسانا با درنظرگرفتن خواص شکل شناسی به پژوهش پرداخته اند. نانوالیاف پلیمری رسانا با استفاده از مواد رسانای مختلف و روش های گوناگون تهیه می شوند. پلیمرهای رسانای ذاتی، مواد کربنی مانند گرافن و نانولوله های کربن و نانوذرات فلزی مانند طلا رایج ترین موادی هستند که برای تهیه نانوالیاف پلیمری رسانا به کار گرفته می شوند. ریسندگی پلیمر رسانا یا آمیخته پلیمر حامل و عامل رسانا (الکتروریسی و ترریسی)، پوشش دهی عامل رسانا روی نانوالیاف قالب (پلیمرشدن شیمیایی درجا به روش های الکتروشیمیایی و برمیسلی و فاز بخار، پوشش دهی مواد کربنی و فلزی روی نانوالیاف با غوطه وری، پوشش دهی بخار فلز روی نانوالیاف) و ساخت بدون قالب نانوالیاف رسانا (پلیمرشدن در فصل مشترک و الکتروشیمیایی) از جمله روش های تهیه داربست های نانولیفی رسانا هستند که در این مقاله بحث و بررسی شده و مزایا و معایب آن ها با یکدیگر مقایسه شده است.

    کلیدواژگان: نانوالیاف رسانا، پلیمرهای رسانا، نانومواد کربنی، نانوذرات طلا، مهندسی بافت
  • سمانه فرجی، عبدالحمید مینوچهر، مهدی آقایی، بهروز عرب، قاسم الله یاری زاده* صفحات 211-224
    فرضیه

     رزین های اپوکسی، پلیمرهای گرماسخت با کاربردهای صنعتی گسترده هستند. ویژگی های برجسته این رزین ها در حوزه های مختلف توجه زیادی را جلب کرده است. ویژگی هایی از قبیل نسبت استحکام و سفتی به وزن زیاد، به برتری پلیمرهای تقویت شده نسبت به نمونه های تقویت نشده، منجر شده است. استفاده از نانوذرات به عنوان تقویت کننده در پلیمر موجب بهبود خواصی از قبیل چقرمگی، مقاومت در برابر پیری، استحکام و شکست کامپوزیت ها می شود.

    روش ها

    در این پژوهش، اثر افزودن نانوذرات سرامیکی سیلیکون کربید بر خواص مکانیکی و گرمایی سامانه رزین اپوکسی آرالدایت LY 5052 و آرادور HY 5052 با استفاده از روش دینامیک مولکولی مطالعه شد. مراحل مختلف شبیه سازی از مرحله کمینه کردن، متعادل سازی، پخت و محاسبات خواص مکانیکی به کمک هنگرد دما و فشار ثابت و هنگرد دما و حجم ثابت بر اساس میدان نیروی COMPASS II انجام شد.

    یافته ها

    نتایج شبیه سازی خواص مکانیکی سامانه رزین اپوکسی در دمای 300 کلوین افزون بر تطابق نسبتا خوب با مراجع تجربی و نظری، بر دقت بیشتر میدان نیروی استفاده شده در این پژوهش (COMPASS II) نسبت به کار پیشین (COMPASS) دلالت دارد. همچنین نتایج حاکی از این است، اضافه کردن تقویت کننده سیلیکون کربید به سامانه رزین اپوکسی، افزون بر افزایش نسبی چگالی، در بهبود خواص مکانیکی از جمله استحکام و سختی و نیز خواص گرمایی سامانه موثر است. خواص مکانیکی بهینه سامانه نیز مربوط به درصد های کم نانوذرات سیلیکون کربید است. در نمونه هایی با درصد وزنی بیشتر، با افزایش درصد وزنی، پدیده کلوخگی تشدید شد. در نتیجه، درصد تخلخل افزایش یافت و موجب کاهش خواص مکانیکی و گرمایی سامانه شد. همچنین، بررسی نقش اندازه ذرات بر خواص مکانیکی و گرمایی سامانه نشان داد، با افزایش اندازه ذرات خواص مکانیکی و گرمایی سامانه کاهش می یابد. نانوذرات سیلیکون کربید با سه شکل هندسی متفاوت نیز به سامانه رزین اپوکسی افزوده شد. نتایج نشان داد، خواص مکانیکی سامانه اپوکسی دارای تقویت کننده کروی، به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم (0.6cm-1) زیادتر نسبت به حالت استوانه ای (0.5cm-1) و صفحه ای (0.26cm-1) بیشتر است.

    کلیدواژگان: رزین اپوکسی آرالدایت LY 5052، آرادور HY 5052، نانوذرات سرامیکی سیلیکون کربید، تقویت کننده، خواص مکانیکی و گرمایی
  • محمدرضا جوزق کار، فرشید ضیایی*، سمانه آشناگر، مهرداد جلیلیان، حمیدرضا حیران صفحات 225-238
    فرضیه

    مونومر متیل استیرن از مشتقات استیرن است که از قرارگرفتن گروه متیل روی گروه بنزنی یا وینیلی به وجود می آید. پلی(متیل استیرن) افزون بر خواص مشابه پلی استیرن دارای خواصی ویژه از جمله چگالی کمتر و دمای انتقال شیشه ای بیشتر نسبت به پلی استیرن است که محدوده دمای عملکری آن را تحت تاثیر قرار می دهد. دانش سینتیک پلیمرشدن امکان ایجاد ساختار پیچیده با روش های مختلف پلیمرشدن را می دهد. هدف اصلی این مقاله بررسی سینتیک پلیمرشدن رایکالی آزاد متیل استیرن (%64 ایزومر متا و %36 پارامتیل استیرن) با استفاده از مدل های مرتبه دوم و سوم و معادله های ممان در محدوده دمایی 140-80 درجه سلسیوس است.

    روش ها

    پلیمرشدن توده گرمایی متیل استیرن در محدوده دمایی 140-80 درجه سلسیوس با روش آمپول انجام شد. درصد تبدیل نمونه ها با روش وزن سنجی و متوسط وزن مولکولی از آزمون سوانگاری ژل تراوشی (GPC) محاسبه شد. مدل سازی پلیمرشدن متیل استیرن از حل معادله های ممان واکنش های موجود در پلیمرشدن با نرم افزار MATLAB، شبیه سازی شد. مدل های ارائه شده برای مرحله آغاز پلیمرشدن شامل دو بخش شروع مرتبه سوم و دوم نسبت به مونومر بود.

     یافته ها

    نتایج نظری به دست آمده از هر دو روش آغاز، با نتایج تجربی به دست آمده با روش وزن سنجی انطباق قابل قبولی نشان داد. همچنین مشخص شد، مدل مرتبه سوم نسبت به مرتبه دوم انطباق پذیری بهتری دارد. نتایج مشابهی برای مدل سازی متوسط های وزن مولکولی به دست آمد. مشخص شد، اثر ژل نسبت به انتقال به مونومر موثرتر بوده و این اثر بر متوسط وزنی وزن مولکولی بیشتر از متوسط عددی وزن مولکولی بوده است. از سوی دیگر، مدل پلیمرشدن ایده آل که شامل حذف اثر ژل و ثابت درنظرگرفتن ثابت های سرعت است، انطباق خوبی با نتایج تجربی نشان نداد.

    کلیدواژگان: سینتیک، متیل استیرن، پلیمرشدن رادیکالی آزاد، پلیمرشدن توده گرمایی، مدل سازی
  • کامل روزرخ، ایوب مرادی، مهرداد خام فروش* صفحات 239-254
    فرضیه

      پساب صنایع کاغذسازی با توجه به دارابودن ترکیبات پلیمری نظیر لیگنین، برای محیط زیست و سلامت عمومی مضر است. در این پژوهش، از غشاهای فرافیلترکردن (UF) و الکتروریسی شده (ES) پلی آکریلونیتریل (PAN) برای جداسازی لیگنین پساب کارخانه کاغذسازی استفاده شد.

    روش ها

    برای بهبود فرایند فرافیلترکردن و بهینه سازی عوامل موثر بر آن شامل غلظت پساب، فشار و غلظت PVP در برابر شار و پس زنی، روش سطح پاسخ  به کار گرفته شد. افزون بر این، از غشاهای ES و نیز ES اصلاح شده با بخار DMF برای جدسازی لیگنین استفاده شد. در نهایت، اثر گرفتگی برای هر سه نوع غشای فرافیلترکردن معمولی، ES و ES اصلاح شده بررسی شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، غشای UF برای جداسازی لیگنین از پساب عملکرد شایان توجهی دارد. با افزایش غلظت پساب، شار کاهش یافت، اما پس زنی ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. فشار به طور خطی موجب افزایش شار و کاهش پس زنی شد. اما، این افزایش در فشارهای زیاد با سرعت کندتری انجام شد. برای بهبود اثرآب دوستی غشاهای PAN، پلیمر PVP به غشاهای فرافیلترکردن افزوده شد. در نتیجه، شار به طور شایان توجهی افزایش یافت، اما اثر منفی بر پس زنی داشت. در حالت بهینه حداکثر مقدار شار 14.76L/m2.h و حداکثر مقدار پس زنی برابر %93.91 به دست آمد. شار غشای ES بیش از دو برابر شار غشای فرافیلترکردن در نقطه بهینه به دست آمد، اما مقدار پس زنی کم بود. برای افزایش مقدار پس زنی، غشای ES با بخار DMF اصلاح شد. زمان 20min  بخاردهی، زمان بهینه برای اصلاح بود. در نهایت با آزمون گرفتگی، طول عمر غشاهای تولیدشده مقایسه و مشخص شد، غشای ES بیشترین طول عمر گرفتگی برابر 210min  را دارد. غشای ES اصلاح شده دارای طول عمر کمتر بود و در زمان 110min گرفته شد. غشای UF نیز پس از 190min گرفته شد.

    کلیدواژگان: فرافیلترکردن، جداسازی لیگنین، غشای الکتروریسی شده، پس زنی، شار
  • وداد ورید، محسن محمدی*، حسین بوهندی، کوروش کبیری صفحات 255-266
    فرضیه

     در سال های اخیر، مطالعات متعددی درباره شناسایی و تهیه ژل های آلی پلیمری انجام شده است که ژل های جاذب الکل زیرمجموعه این گروه هستند. در این پژوهش، با توجه به اهمیت استفاده از مونومرهای سولفونی برای بهبود مقدار جذب الکل ژل های جاذب الکل بر پایه آکریلیک اسید به دلیل قابلیت جداسازی گروه یونی در حلال های با ثابت دی الکتریک کم مانند اتانول و کاربرد گسترده کربوپل در صنایع پزشکی و دارویی پیوندزنی مونومر سولفون دارشده به عنوان روش اصلاح ذرات میکروژل معرفی شده است.

    روش ها

    در این مقاله، ژل های جاذب الکل با پیوندزنی مونومر سولفون دارشده بر سطح ذرات کربوپل با روش فراصوت دهی تهیه شدند. اثر مقدار مونومر AMPS بر جذب الکل و محلول های نمکی با اندازه گیری تورم بررسی شد.

    یافته ها

    افزایش مقدار مونومر یونی در نمونه های دارای اندازه ذرات یکسان به دلیل داشتن قابلیت جداسازی گروه های سولفونیک اسید باعث افزایش مقدار جذب الکل شد. به طور مثال، برای نمونه دارای %75 مونومر یونی افزایش %13 جذب اتیلن گلیکول و %27 جذب آب نمک در مقایسه با نمونه دارای %25 از این مونومر دیده شد. وجود زنجیرهای پلیمری حاصل از پیوندزنی AMPS بر سطح کربوپل به دلیل حفظ قوام نمونه های متورم موجب افزایش جذب زیر بار نمونه های تهیه شده نسبت به کربوپل شد. زنجیرهای (AMPS)وpoly موجود روی ذرات کربوپل با ایجاد ممانعت فضایی و الکتروستاتیکی به دلیل وجود شاخه های جانبی و بارهای منفی باعث کاهش %48 دمای انتقال شیشه ای نمونه های تهیه شده نسبت به کربوپل شدند. همچنین، اثر پارامترهای فیزیکی مانند اندازه ذرات بر مقدار جذب الکل مطالعه شد. مقدار جذب الکل با افزایش اندازه ذرات نمونه های تهیه شده در مقایسه با کربوپل، به دلیل کاهش سطح تماس ذرات با حلال به طور شایان توجهی کاهش یافت.

    کلیدواژگان: جذب الکل، میکروژل، کربوپل، اندازه ذرات، 2-آکریل آمید-2- متیل پروپان سولفونیک اسید
  • مهران جهانی، حسن فتاحی، مهرزاد مرتضایی* صفحات 267-276
    فرضیه

     رزین های اپوکسی از پرمصرف ترین رزین ها در جهان هستند. عوامل بسیاری روی خواص مکانیکی این خانواده از پلیمرها اثر گذار است که از اثر برخی عوامل مانند فشردگی مولکولی بر خواص مکانیکی این رزین ها نمی توان چشم پوشی کرد. مهم ترین عامل اثرگذار بر فشردگی مولکولی و خواص مکانیکی رزین های اپوکسی پخت شده، ساختار شیمیایی عامل پخت است. در این مقاله، اثر ساختار عامل پخت آمینی آروماتیک بر فشردگی مولکولی و خواص مکانیکی رزین اپوکسی پخت شده بررسی شده است.

    روش ها

    برای پخت رزین اپوکسی از روش مذاب استفاده شد. ابتدا عامل پخت مدنظر، ذوب و سپس رزین اپوکسی به آن اضافه شد. برای مطالعه اثر ساختار عامل پخت، از سه عامل پخت متافنیلن دی آمین (m-PDA)، ارتوفنیلن دی آمین (o-PDA) و 4،2-دی آمینوتولوئن (2,4-DAT) استفاده شد. فشردگی مولکولی با استفاده از روش پراش پرتو X و(XRD) مطالعه شد. همچنین، وزن حجمی رزین های پخت شده با روش ارشمیدس اندازه گیری شد. در نهایت، اثر فشردگی مولکولی بر خواص مکانیکی با انجام آزمون کشش بررسی شد.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده از آزمون های XRD و خواص مکانیکی نشان داد، فشردگی مولکولی با استحکام مکانیکی رابطه مستقیم دارد و با افزایش فشردگی مولکولی، استحکام کششی نیز افزایش می یابد. با تغییر عامل پخت از m-PDA به o-PDA، فشردگی مولکولی افزایش و در نتیجه استحکام کششی نیز افزایش یافت. با به کاربردن عامل پخت 2,4-DAT، به علت افزایش ممانعت فضایی در اثر وجود گروه متیل، تراکم مولکولی کاهش و در نتیجه استحکام کششی نیز کاهش یافت.

    کلیدواژگان: فشردگی مولکولی، رزین اپوکسی، ساختار عامل پخت، پراش پرتو X، خواص مکانیکی
|
  • Zohreh Daraei Nejad, Iman Shabani * Pages 189-210

    Designing a biocompatible scaffold that mimics the mechanical, electrical, chemical, and topographical properties of extracellular matrix of the target tissue is one of the main challenges in regulating cellular behaviors. For this reason, conductive scaffolds are very much considered in the engineering of electroactive tissues such as nerve, bone, and heart, and are the ideal tools for transmitting the electrical signals to these tissues and regulating their cells behaviors. On the other hand, nanostructures of conductive polymers have become a topic of interest to many researchers, because by the combination of conductivity and nanostructures, new functional materials are obtained with unique physicochemical properties, which can simultaneously simulate physical and electrical properties of the extracellular matrix. In this regard, several researchers have been working on the design of conductive scaffolds with the consideration of topographical properties. Conductive polymeric nanofibers are prepared using various conductive materials and different methods. Intrinsically conductive polymers, carbon materials such as graphene and carbon nanotubes, and metallic nanoparticles such as gold are the most common materials used for the production of conductive polymer-based nanofibers. This review covers the spinning of conductive polymer or the blend of carrier polymer and conductive agents by electrospinning and wet spinning, conductive agent deposition onto template nanofibers (in situ chemical polymerization, electrochemical polymerization, admicellar polymerization, vapor-phase polymerization, carbon and metal coating on nanofibers through immersion, coating of metal vapor on nanofibers), and template-free synthesis (interface polymerization, electrochemical polymerization) among methods of fabrication of conductive nanofibrous scaffolds and finally their advantages and disadvantages are compared together.

    Keywords: conductive nanofibers, conductive polymers, carbon nanomaterials, gold nanoparticles, tissue engineering
  • Samaneh Faraji, Ghasem Alahyarizadeh *, Abdol Hamid Minuchehr, Mahdi Aghaei, Behroz Arab Pages 211-224
    Hypothesis

    Epoxy resins are thermoset polymers with extensive industrial applications. Their superior properties have attracted great attention in different fields. Having the potential to provide enhanced strength-to-weight and stiffness-to-weight ratios, reinforced polymers are superior to unreinforced ones. Using nanoparticles as reinforcement in a polymer can improve toughness, aging resistance, strength and fracture of the composites.

    Methods

    Molecular dynamics method was used to study the effects of silicon carbide (SiC) nanoparticles on the mechanical and thermal properties of the Araldite LY 5052/Aradur HY 5052 epoxy resin. Different simulation phases, including the minimization, equilibration, curing, and calculation of mechanical properties were carried out by NPT and NVT ensembles, based on the COMPASS II force field.

    Findings

    The simulation results indicated that the mechanical properties of the epoxy resin system at 300 K were not only in good agreement with other experimental and theoretical properties, but also they produced greater accuracy than the previous work by COMPASS force field. The results also indicated that the addition of SiC reinforcement to the epoxy resin system improved the mechanical properties such as strength and hardness as well as the thermal properties of the system while its density increased slightly. They showed that the optimum mechanical properties were related to low concentration of SiC nanoparticles. In epoxy resin with a higher nanoparticles percentage, by increasing the weight percentage, an agglomeration phenomenon occurred, porosity increased, and consequently the mechanical and thermal properties decreased. The effect of particle size on the mechanical and thermal properties of the epoxy resin system also showed that by increasing the particle size, the mechanical and thermal properties of the system were reduced. SiC nanoparticles with 3 different nanoparticle geometries were added to the epoxy resin system. The results showed that, due to a higher surface-to-volume ratio (0.6 1/cm), the epoxy resin system with the spherical reinforcement presented higher mechanical properties than the cylindrical (0.5 1/cm) and planar (0.26 1/cm) reinforcements.

    Keywords: Araldite LY 5052, Aradur HY 5052 epoxy resin, silicon carbide nanoparticles, reinforcement, mechanical, thermal properties, molecular dynamics simulation
  • Mohammad Reza Jozaghkar, Farshid Ziaee *, Samaneh Ashenagar, Mehrdad Jalilian, Hamid Reza Heyran Pages 225-238
    Hypothesis

    Methyl styrene monomer is a styrene derivative, created by the methyl group(s) substituted on the benzene ring. Polymethyl styrene has similar properties as with polystyrene (PS) but a lower density and higher glass transition than PS. The knowledge of polymerization kinetics allows us to construct complex polymeric architectures with different polymerization techniques and controlling their polymerization conditions. The aim of this study is to study the kinetics of free radical polymerization of methyl styrene (64% meta- and 36% para-methyl styrene isomers) in the temperature range of 80-140°C, using second- and third-order thermal initiation models and moment equations.

    Method

    All polymerization runs were carried out through the ampoule method. Bulk thermal polymerization of methyl styrene was established in the range of 80-140°C and conversions were measured gravimetrically. Modeling of methyl styrene polymerization was simulated by MATLAB and moment equations. Moment equations were obtained by using the polymerization reaction. The assumed models for the initiation step of polymerization included second- and third-order in the monomer.

    Finding

    The theoretical results obtained from both initiation methods showed good agreement with the experimental results acquired from the gravimetric method. Also, it was demonstrated that the third-order model has better adaptation with experimental results of conversion than the second-order model. The similar results were obtained for modeling of average molecular weights. It was revealed that the gel effect had stronger effect on the average molecular weight than monomer transfer. This effect was more significant for weight average molecular weight than number average molecular weight. On the other hand, an ideal polymerization model, with no gel effect assumptions and having the same rate constants throughout, does not make good agreement with the experimental results.

    Keywords: kinetic, methyl styrene, free radical polymerization, bulk thermal polymerization, modeling
  • Kamil Rozrokh, Mehrdad Khamforoush *, Ayub Moradi Pages 239-254
    Hypothesis

    Wastewater from paper industries is one the most polluting effluents. Due to presence of polymeric compounds such as lignin, this effluent is harmful for environment and public health. In this study, ordinary and electrospun (ES) polyacrylonitrile (PAN) ultrafiltration membranes were used to separate the lignin from paper mill effluent.

    Methods

    To improve the ultrafiltration process, response surface methodology (RSM) was employed to model and optimize the effective factors including effluent concentration, pressure and PVP concentration against rejection and flux. In addition, ‎the electrospun membranes were used to separate lignin, moreover the electrospun membranes ‎were modified by DMF vapor. Finally, the fouling effect was evaluated on all 3 types of membranes (ordinary, ES, and modied ES).

    Findings

    The results showed that, the performance of PAN ultrafiltration membrane was acceptable to separate the lignin from the wastewater. In fact, by increasing the waste concentration the flux decreased, but the rejection first increased and then decreased gradually. Pressure increment increased the flux and decreased the rejection linearly, however, this behavior at high pressures was taken place gradually. To improve the hydrophilic effect of PAN membranes, PVP was added to the ultrafiltration membranes. So, the flux increased significantly but PVP had a negative effect on the rejection. At optimum condition, the flux and rejection of ultrafiltration membrane reached 14.76 L/m2.h and 93.91%, respectively. In electrospun membranes the flux increased at least by twice in comparison with the optimized ultrafiltration membrane, though the rejection was lower. To increase the rejection, the electrospun membrane was modified by DMF vapor. For this study, exposing of electrospun membrane to DMF vapor for 20 min gave the best results. Finally, the fouling test was accomplished on all 3 types of membrane. The electrospun membrane displayed the longest fouling time of about 210 min, however, the ultrafiltration and modified electrospun membranes were blocked after 190 and 110 min, respectively.

    Keywords: ultrafiltration, lignin separation, electrospun membrane, rejection, flux
  • Vedad Varid, Mohsen Mohammadi *, Hossien Buohendi, Kourosh Kabiri Pages 255-266
    Hypothesis

    In recent years, there have been several studies on characterization and preparation of polymeric organogels and alcohol-absorbent organogels which are the subgroup of polymeric organogels. Considering the importance of sulfonic monomers to improve the absorption of alcoholic acrylic acid-based adsorbent gels, due to their ability to separate ionic groups in a low-dielectric solvent such as ethanol, and the use of carbopol in medical and pharmaceutical industries, in the present study, the alcohol-absorbent gels were prepared by grafting sulfonated monomer on the surface of carbopol particles.

    Methods

    Alcohol-absorbent gels were prepared by grafting sulfonated monomer through the ultrasonic method. The effect of monomer content on alcohol and saline solution absorbency was investigated through swelling measurement.

    Findings

    In samples with similar particle size, an increase in ionic monomer content increased the absorption of alcohol due to dissociation ability of sulfonic acid groups. For example, in a sample containing 75% ionic monomer, 13% increase in ethylene glycol adsorption and 27% increase in salt absorption were observed compared to that containing 25% ionic monomer. The polymer chains resulting from the grafting of 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS) on the carbopol particle surface helped to increase absorption under load because of retaining the consistency of the swollen samples. Glass transition temperature (Tg) of the prepared sample decreased by 48% compared to carbopol, because the side chains caused steric hindrance and negative charge on the grafted poly(AMPS) chains resulted in electrostatic repulsion. The study on the effect of physical parameters such as particle size on the alcohol absorbency showed that by increasing the particle size of the prepared samples, the absorption of alcohol dropped significantly because of reduction in the contact area of the particles with the solvent.

    Keywords: alcohol absorbence, microgel, carbopol, particle size, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid
  • Mehran Jahani, Hasan Fatahi, Mehrzad Mortezaeei * Pages 267-276
    Hypothesis

    Epoxy resins are one of the most prominent resins in the world. Many factors affect the mechanical properties of this family of polymers, but the effects of parameters such as molecular packing on mechanical properties are less investigated. The most important factor in molecular packing and mechanical properties is the chemical structure of the curing agent. Herein, we report the effect of aromatic structure of the curing agent on the molecular packing and mechanical properties of the cured epoxy resin.

    Methods

    The curing of the epoxy resin was performed by melting the curing agent and addition of the epoxy resin. To study the effect of curing agent structure, three different curing agents including meta-phenylenediamine (m-PDA), ortho-phenylenediamine (o-PDA) and 2,4-diamino toluene (2,4-DAT) were used. The molecular packing was studied by X-ray diffraction (XRD) technique. Also, the density measurements of cured epoxy resins were carried out using the Archimedes method and finally, the effect of molecular packing on the mechanical properties was investigated by tensile test.

    Findings

    The results obtained from XRD and tensile test measurements showed that there is a direct relationship between the molecular packing and mechanical strength which by increases in the molecular packing the tensile strength increased as well. By changing the curing agent from m-PDA to o-PDA, the molecular packing was increased and consequently, led to an increase in the tensile strength of the epoxies. In using 2,4-DAT as a curing agent, the molecular packing and hence the mechanical strength were decreased due to the steric hindrance of the methyl group.

    Keywords: molecular packing, epoxy resin, curing agent structure, X-ray diffraction, mechanical properties