فهرست مطالب

دو ماهنامه علوم و تکنولوژی پلیمر
سال بیست و ششم شماره 4 (پیاپی 126، آبان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/08/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد گلزار، پویان قابضی صفحات 275-289
    در کاربردهایی مانند فناوری مورفینگ، دارا بودن مقدار تغییر شکل و ناهمسانگردی زیاد یکی از ملزومات و مزایای بسیار کاربردی است. ورق های موج دار به دلیل داشتن هندسه مواج پتانسیل تغییرشکل زیاد را در اثر اعمال نیروی کششی دارند. در این پژوهش، برای بررسی مقدار تغییرشکل نهایی و ناهمسانگردی در ورق های کامپوزیتی موج دار نمونه هایی از جنس شیشه - اپوکسی با هندسه ذوزنقه ای ساخته شدند و در آزمون کشش و خمش در راستای طولی و عرضی موج قرار گرفتند. برای بررسی ناهمسانگردی در نمونه های موج دار، دو مفهوم بدون بعد ناهمسانگردی کششی و خمشی تعریف شد و براساس آن ناهمسانگردی به طور نظری و تجربی بررسی شد. همچنین، رفتار مکانیکی شامل ثابت های کشسان و ماتریس های سفتی مربوط به ورق های کامپوزیتی با هندسه ذوزنقه ای به طور نظری، با روش اجزای محدود و تجربی بررسی شد. نخست، سفتی های کششی و خمشی موثر در ورق های موج دار ذوزنقه ای استخراج شد و مدلی ساده برای پیش بینی رفتار مکانیکی این نوع ورق ها ارائه شد. سپس با استفاده از آنها ماتریس های سفتی کششی و خمشی این ورق ها استخراج شد. در ادامه نتایج به دست آمده از حل عددی و تحلیلی با نتایج حاصل از آزمون های تجربی روی ورق های کامپوزیتی مقایسه شد. پس از آن منحنی های نیرو- جابه جایی و همچنین مقدار تغییرشکل نهایی و ناهمسانگردی در نمونه های کامپوزیتی موج دار به طور تجربی بررسی شد. نتایج نشان می دهد، یکی از عوامل مهم (به نوعی مهم ترین عامل) در مقدار تغییرشکل نهایی، دامنه ورق است. به طور کلی با افزایش دامنه و تعداد اجزا در واحد طول، مقدار تغییرشکل نهایی افزایش می یابد، ولی با افزایش گام مقدار آن کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: ثابت های کشسانی، سفتی کششی و خمشی، کامپوزیت، ورق های موج دار ذوزنقه ای، ناهمسانگردی
  • هادی الماسی، بابک قنبرزاده، جلال دهقان نیا صفحات 291-302
    در این پژوهش، از اولئیک اسید به عنوان ماده ای آبگریزکننده برای اصلاح نانوالیاف سلولوز (CNF) استفاده شده است و اثر زمان واکنش و غلظت اسید چرب روی خواص آبدوستی نمونه های حاصل و همچنین اثر آن روی ویژگی های فیزیکوشیمیایی CNF مطالعه شده است. با افزایش مدت زمان واکنش درجه استخلاف (DS) افزایش یافت، اما ازدیاد غلظت اسید چرب، اثری بر افزایش آبگریزی CNF نداشت. نتایج آزمون طیف سنجی زیرقرمز (FTIR) موفقیت واکنش استری شدن را تایید کرد. با افزایش DS زاویه تماس سطح نمونه ها با آب افزایش یافت که نشان دهنده افزایش آبگریزی CNF اصلاح شده است. نتایج آزمون پراش پرتو X نشان داد، با افزایش DS، درجه بلورینگی و اندازه بلورها کاهش می یابد که نشان دهنده تخریب ساختار بلوری CNF در اثر واکنش با اولئیک اسید است. اصلاح سطحی CNF، پایداری گرمایی آن را کاهش داد و دمای تجزیه گرمایی را از 291 برای سلولوز طبیعی به 195 درجه سلسیوس برای CNF دارای بیشترین DS کاهش داد. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) نشان داد، استری شدن با اولئیک اسید، در ساختار رشته ای نانوالیاف تغییر قابل توجهی ایجاد نمی کند. بنابراین، اصلاح سطحی CNF با اسید چرب هرچند باعث افزایش آبگریزی و امتزاج پذیری آن با پلیمرهای غیرقطبی می شود، اما، خواص فیزیکوشیمیایی آن را تغییر داده و باعث تضعیف خواص کاربردی آن نیز می شود.
    کلیدواژگان: نانوالیاف سلولوز، اصلاح سطحی، اولئیک اسید، ویژگی های آبدوستی، خواص کاربردی
  • حسین علی خنکدار صفحات 303-316
    در این پژوهش، اثر واکنش های تبادل استری روی رفتار تبلور، ذوب، و دینامیکی - مکانیکی آمیخته های پلی(اتیلن ترفتالات)- پلی(اتیلن نفتالات) تهیه شده به روش اختلاط مذاب بررسی شد. وقوع واکنش های تبادل استری به روش طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن تایید شد. روش های گرماسنجی پویشی تفاضلی و آزمون دینامیکی - مکانیکی برای مطالعه اثر واکنش های تبادل استری روی رفتار تبلور، ذوب و دینامیکی - مکانیکی آمیخته ها به کار گرفته شد. مشاهده شد، با افزایش واکنش های تبادل استری، سازگاری مخلوط افزایش یافت. زمان و دما عوامل مهمی بودند که بر مقدار واکنش های تبادل استری اثر گذاشتند. مقدار تبلور پلی (اتیلن ترفتالات) در مجاورت پلی(اتیلن نفتالات) کاهش و برای پلی(اتیلن نفتالات) افزایش یافت. همچنین دمای بلورینگی مذاب هر دو فاز کاهش یافت. در چرخه دوم گرمایی تنها یک دمای انتقال شیشه ای مستقل از ترکیب مشاهده شد. مقدار تبلور سرد فاز پلی (اتیلن ترفتالات) در اثر آمیخته سازی کاهش یافت، در حالی که برای پلی (اتیلن نفتالات) کاملا از بین رفت. همچنین نتایج نشان داد، هر فاز به طور مجزا متبلور شد. کاهش دمای ذوب که حاکی از سازگاری مشهود آمیزه است، مشاهده شد. آزمون دینامیکی - مکانیکی نتایج طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن و گرماسنجی پویشی تفاضلی را تایید کرد. انتقالات گرانروکشسان ثانویه هر یک از فازها در آمیخته ها نیز بررسی شد. افزایش سطح پیک فاکتور اتلاف نشان دهنده سازگاری آمیخته به دلیل تشکیل کوپلیمرهای تصادفی در آمیخته های پلی(اتیلن ترفتالات)-پلی(اتیلن نفتالات) است.
    کلیدواژگان: پلی (اتیلن ترفتالات)، پلی (اتیلن نفتالات)، آمیخته، تبادل استری، رفتار گرمایی
  • بخشعلی معصومی، ام البنین بدل خانی صفحات 317-325
    در این پژوهش، ابتدا پلی (وینیل استات - کو- بوتیل متاکریلات) در مجاورت پتاسیم پرسولفات به عنوان اکسنده، در محلول آبی حاوی سدیم دودسیل بنزن سولفونات به عنوان امولسیون کننده تهیه شد. از روش تقطیر با بخار آب برای جداسازی مونومرهای باقی مانده در کوپلیمر تهیه شده استفاده شد. سپس، آنیلین در محلول تولوئن حاوی پلی (وینیل استات-کو-بوتیل متاکریلات) در سه غلظت 0/1، 0/2 و 0/3 مولار مونومر از راه اکسایش شیمیایی پلیمر شد. به روش مشابه آنیزیدین از محلول کوپلیمر (وینیل استات-کو-بوتیل متاکریلات) در حلال تولوئن پلیمر و تهیه شد. از پلیمرهای لاتکس رسانای تهیه شده پس از خالص سازی به روش قالب ریزی، فیلم های نازکی روی لام های شیشه ای با ضخامت معین تهیه شد. خواص الکتروفعالیت پلیمرهای لاتکس رسانای پلی آنیلین- پلی(وینیل استات-کو- بوتیل متاکریلات) و پلی آنیزیدین- پلی (وینیل استات-کو-بوتیل متا آکریلات) به روش ولت سنجی چرخه ای (CV) بررسی به کمک نمودار ولتاگرام های حاصل، الکتروفعالیت پلیمرهای مزبور تایید شد. فیلم های تهیه شده به دلیل داشتن خواص الکتروفعالیت و رسانایی می توانند به عنوان پوشش ضدخوردگی به کار برده شوند. خاصیت ضدخوردگی فیلم های تهیه شده روی سطح فلز آلومینیم بررسی و به روش امپدانس به اثبات رسید. همچنین، ساختار پلیمرهای لاتکس رسانای پلی آنیلین- پلی(وینیل استات-کو - بوتیل متاکریلات) و پلی آنیزیدین- پلی (وینیل استات-کو-بوتیل متاکریلات) تهیه شده از طیف سنجی تبدیل فوریه زیرقرمز بررسی و ساختار شیمیایی آنها تایید شد. در نهایت رسانایی الکتریکی پلیمرهای لاتکس رسانای تهیه شده به روش رسانایی سنجی چهارنقطه ای اندازه گیری شد.
    کلیدواژگان: پلیمرهای لاتکس رسانا، پلی(وینیل استات، کو، بوتیل متاکریلات)، پلی آنیلین، پلی آنیزیدین، پوشش ضدخوردگی
  • حسن عربی، متین غفاری، غلامحسین ظهوری، سامان دماوندی، سعید احمدجو صفحات 327-335
    در سال های اخیر کاتالیزورهای فرامتالوسن بر پایه فلزات واسطه انتهایی جدول تناوبی مانند، نیکل، آهن، کبالت، پالادیم، پلاتین رشد چشمگیری در پژوهش های صنعت پلی اولفین داشته اند. این فلزات با لیگاندهای مناسب فعالیت و ویژگی های خاصی را در زمینه تولید پلی اولفین ها نشان داده اند. کاتالیزورهای بر پایه لیگاندهای حجیم بیس ایمین معمولا بسته به نوع ساختار لیگاند و گروه های قرار گرفته در ناحیه ارتو لیگاند آریلی آنها رفتار بسیار جالبی را نشان می دهند.هرچه این گروه های قرار گرفته در ناحیه ارتو حجیم تر باشند، احتمال انجام واکنش های حذف هیدروژن β کمتر می شود. در این پژوهش، ابتدا لیگاند 4،1- بیس(6،2- دی ایزوپروپیل فنیل) آسه نفتن از واکنش 6،2- دی ایزوپروپیل آنیلین با ترکیب آسه نفتن کینون تهیه شد. از واکنش لیگاند سنتز شده با نمک نیکل دی برمید، کاتالیزور 4،1- بیس(6،2- دی ایزوپروپیل فنیل) آسه نفتن نیکل دی برمید تهیه شد. ساختار کاتالیزور به کمک آزمون های IR و NMR شناسایی شد. سپس، ازکاتالیزور تهیه شده برای پلیمرشدن اتیلن استفاده شد. عوامل مختلفی مانند دمای پلیمرشدن، نسبت کمک کاتالیزور به کاتالیزور و فشار گاز اتیلن در پلیمرشدن مطالعه شد. یکی از روش طراحی آزمون (Box Behnken) برای به حداقل رساندن تعداد آزمون ها استفاده شد. بیشترین فعالیت کاتالیزور kgPE/molNih 1420 در فشار 5 اتمسفر از مونومر اتیلن، 1000 = [Al]/[Ni] و دمای پلیمرشدن 25 درجه سلسیوس به دست آمد. برخی از پلیمرهای سنتز شده به کمک روش های DSC و CNMR شناسایی شدند. بررسی ها وجود شاخه های متیل فراوان را در ساختار برخی از پلی اتیلن های تهیه شده نشان داد.
    کلیدواژگان: کاتالیزورهای فرامتالوسن، کاتالیزورهای α، دی ایمین نیکل، پلیمرشدن اتیلن، پلی اتیلن شاخه دار، طراحی آزمون
  • محمدعلی سمسارزاده، اسحاق وکیلی صفحات 337-347
    در این پژوهش، غشاهای آمیخته ای پلی یورتان (PU) سنتز شده بر پایه تولوئن دی ایزوسیانات، پلی تترا متیلن گلیکول (PTMG) و پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) به همراه پلی آمید12 - قطعه- پلی تترا متیلن گلیکول () (PA12-b-PTMG) با روش تبخیر حلال تهیه شدند. پلی یورتان - پلی دی متیل سیلوکسان سنتز شده و غشاهای آمیخته ای (PU-PDMS/PA12-b-PTMG) به کمک FTIR، DSC و SEM شناسایی شدند. نتایج به دست آمده از FTIR برای پلی یورتان - پلی دی متیل سیلوکسان نشان داد، قله مربوط به ارتعاش کششی پیوند NCO، در cm-12270 کاملا محو شده است که این موضوع نشان دهنده کامل شدن واکنش نهایی است. بر اساس نتایج گرماسنجی پویشی تفاضلی، با افزایش مقدار PA12-b-PTMG در غشاهای آمیخته ای PU-PDMS/PA12-b-PTMG، سازگاری بین دو فاز بیشتر می شود. در تصاویر SEM مشاهده شد، در غشای آمیخته ای با %20 وزنی از PA12-b-PTMG، آمیخته به طور قابل توجهی در مقیاس بسیار ریز، همگن است. خواص تراوایی گاز غشاهای آمیخته ای به کمک گازهای نیتروژن، کربن دی اکسید و هلیم بررسی شد و تراوایی گازهای نام برده با خواص آمیخته ارتباط داده شد. مقایسه نتایج مقدار تراوایی غشای پلی یورتان- پلی دی متیل سیلوکسان خالص و غشاهای آمیخته ای نشان داد، این غشاها نسبت به گاز کربن دی اکسید بیشترین مقدار تراوایی و نسبت به گاز نیتروژن کمترین مقدار تراوایی را دارند. غشای آمیخته ای با %20 وزنی از PA12-b-PTMG دارای بیشترین تراوایی نسبت به گاز کربن دی اکسید (≈105 بارر) بود. با اضافه شدن PA12-b-PTMG به ماتریس PU/PDMS، افزایش گزینش پذیری ایده آل گاز هلیم در غشاهای آمیخته ای مشاهده شد. در میان غشاهای آمیخته ای با %20-5 وزنی از پلی آمید 12 - قطعه- پلی تترا متیلن گلیکول افزایش مقدار گزینش پذیری جفت گازهای CO2/N2 تا حدود %244، He/N2 تا حدود %20 و CO2/He تا حدود %103مشاهده شد. داده های تجربی تراوایی غشاهای آمیخته ای با داده های تراوایی محاسبه شده براساس مدل لگاریتمی افزایشی بهبود یافته، مقایسه شد.
    کلیدواژگان: جداسازی گاز، غشا، تراوایی، پلی یورتان، پلی دی متیل سیلوکسان، پلی آمید12، قطعه، پلی تترا متیلن گلیکول
  • سید مجتبی میرعابدینی صفحات 349-358
    در این پژوهش، ابتدا میکروکپسول های تشکیل شده از جداره اتیل سلولوز و هسته روغن کلزا به روش دومرحله ای تبخیر حلالی تهیه شد. شکل شناسی میکروکپسول های سنتز شده با به کارگیری روش های متداول از قبیل میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) و تعیین اندازه ذرات و توزیع آنها بررسی شد. سپس، خواص مکانیکی پوشش آکریلی آب پایه بر پایه کوپلیمر بوتادی ان استیرن کربوکسیل دار شده حاوی درصدهای مختلفی از میکروکپسول با اندازه گیری استحکام کششی و آزمون دینامیکی – مکانیکی بررسی شد. نتایج آزمون های شکل شناسی نشان داد، میکروکپسول هایی کروی شکل منظم با قطر تقریبی 10 تا 45 میکرون حاوی روغن کلزا با پوسته ای نسبتا زبر و متخلخل، با موفقیت تهیه شد. همچنین خواص عمومی مکانیکی فیلم لاتکس حاوی میکروکپسول های دارای روغن، بهبود یافت. بهترین نتیجه خواص مکانیکی با افزودن 1 تا 2 درصد وزنی میکروکپسول های دارای روغن، به دست آمد. این نتایج به دلیل اثر تقویت کنندگی میکروکپسول ها در فیلم لاتکس، پیش از کشش و اثر نرم کنندگی روغن آزاد شده بین زنجیرهای پلیمری و افزایش ازدیاد طول تا پارگی و افزایش مقاومت در برابر شکست و تخریب فیلم، در زمان بروز کشش و تنش، است. با افزایش درصد وزنی میکروکپسول ها در فیلم لاتکس (3 درصد وزنی) خواص عمومی فیلم لاتکس، به دلیل افزایش احتمال تجمع ذرات میکروکپسول، وجود روغن آزاد در فیلم و فصل مشترک ضعیف پلیمر و میکروکپسول، کاهش یافت. توزیع یکنواخت و پخش مناسب میکروکپسول های حاوی روغن خشک شونده در فیلم لاتکس، و پاره شدن میکروکپسول های به اندازه کافی بزرگ در زمان بروز تنش و رهاسازی روغن بین زنجیرهای پلیمر برای تسهیل حرکت آنها روی هم، از شرط های لازم برای حصول خواص مکانیکی مناسب فیلم لاتکس است.
    کلیدواژگان: میکروکپسول، پوشش آب پایه، خودترمیم شوندگی، نرم کنندگی، خواص فیزیکی، مکانیکی
|
  • Mohammad Golzar, Pouyan Ghabezi Pages 275-289
    In the some applications like as morphing technology, high strain and anisotropic behavior are essential design requirements. The corrugated composite sheets due to their special geometries have potential to high deflection under axial loading through longitudinal direction of corrugation. In this research, the strain and the anisotropic behavior of corrugated composite sheets are investigated by fabricating glass/epoxy samples with trapezoidal geometries. For evaluation of the mechanical behavior of the composites the samples were subjected to tension and flexural tests in the longitudinal and transverse directions of corrugation. In order to determine anisotropic behavior of the corrugated sheets, two approaches were introduced: (1) tensile anisotropic (E*) and (2) flexural anisotropic (D*). The anisotropic behavior and ultimate deflections were investigated theoretically and experimentally. In this paper, mechanical behaviors based on theoretical and experimental analysis including the elastic constants and stiffness matrices of trapezoidal corrugated composite sheets were studied and the results were verified by finite element method. The results of the numerical and analytical solutions were compared with those of experimental tests. Finally, the load-displacement curves of tensile tests in longitudinal direction of corrugation, the ultimate deflection and anisotropy behavior of these exclusive composite sheets in the corrugated composite sheets were studied experimentally. The experimental results of the trapezoidal corrugated sheets showed that one of the most important parameters in the ultimate strain was amplitude of the corrugation elements. Generally, increasing the amplitude and element per length unit of trapezoidal corrugated specimen led to higher ultimate strain.
    Keywords: elastic constants, flexural, tensile stiffness, composite, trapezoidal corrugated sheets, anisotropy
  • Hadi Almasi, Babak Ghanbarzadeh, Jalal Dehghannya Pages 291-302
    Oleic acid was used as a hydrophobic agent to modify cellulose nanofiber (CNF) and the reaction time and fatty acid content were tested in relation to the hydrophilic properties of the products as well as the physicochemical properties of CNF. It was found that the degree of substitution (DS) increased by extending the reaction time though the fatty acid content had no effect on hydrophobicity of CNF. The success of the esterification reaction was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy. Higher degree of substitution led to increased contact angle of CNF surfaces with water, which indicated the increased surface hydrophobicity of modified CNF. The X-ray diffraction analyses showed a lowering trend in crystallinity index and crystallite size with increases in DS value. Surface modification changed the thermal stability of CNF by lowering the degradation temperature from 290.8°C for unmodified cellulose to 195.4°C for highly esterified cellulose. Scanning electron microscopy micrographs revealed that after esterification of CNF with oleic acid, its filamentous shape was preserved. As a result, although the surface modification of CNF by fatty acid increased its hydrophobicity and its ability to mix with non-polar polymers, but it changed CNF physicochemical characteristics and weakened its functional properties.
    Keywords: cellulose nanofibers, surface modification, oleic acid, hydrophilic characteristics, functional properties
  • Hossien Ali Khonakdar Pages 303-316
    The effects of interchange reactions on the crystallization, melting, and dynamic mechanical thermal behavior of poly(ethylene terephthalate)/poly(ethylene naphthalate) (PET/PEN) blends prepared by melt mixing have been investigated. The occurrence of interchange reactions has been verified by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR). Differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA) were used to study the effect of transesterification reaction on crystallinity, melting and dynamic mechanical properties of the blends. It was found that by extension of transesterification, the miscibility of the blend increased. Time and temperature of mixing were most important parameters affecting the transesterification level. On blending, the melt crystallinity of poly(ethylene terephthalate) was reduced and in contrast that of poly(ethylene naphthalate) was increased; where melt crystallization temperatures of both phases were depressed. A single composition-dependent glass transition peak, which was indicative of miscibility, was detected in second heating thermograms of the blends. It was observed that cold crystallization of poly(ethylene terephthalate) phase decreases while that of poly(ethylene naphthalate) was suppressed on blending. It was found that each phase crystallized individually and a melting point depression which was an indication of compatibility was evident at the same time. Dynamic mechanical analysis confirmed the proton nuclear magnetic resonance and differential scanning calorimetry results. The secondary viscoelastic transitions of each phase in blend samples were also probed. Increment of peak area in the loss factor has implied the miscibility of blend due to formation of poly(ethylene terephthalate)/poly(ethylene naphthalate) random copolymer.
    Keywords: Poly(ethylene terephthalate), poly(ethylene naphthalate), blend, transesterification, thermal behavior
  • Bakhshali Massoumi, Ommolbanin Badalkhani Pages 317-325
    Poly (vinylacetate-co-butylmethacrylate) was prepared in presence of potassium persulphate as an oxidizing agent in aqueous solution of dodecylbenzene sulfonate sodium as an emulsifying agent. Then, aniline was polymerized by chemical oxidation method at three different concentrations of aniline monomer (0.1, 0.2 and 0.3 M) in toluene in presence of poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) in order to obtain polyaniline/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate). To prepare conducting-latex of polyanisidine/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) the same method was employed as above for aniline monomer in obtaining conducting polyaniline/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) latex. In addition, the purification of conducting-latex polymers, polyaniline/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) and polyanisidine/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) was conducted and preparation of tin layer films of conducting-latex polymers was carried out by casting method on glassy lames. The electroactivity properties of the prepared latex-polymers, polyaniline/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) and polyanisidine/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) were investigated by cyclic voltammetery (CV). The voltamogrames showed that the latex films were electroactive. Because of conductivity and electroactivity, the obtained films may find applications in anti-corrosion coatings. The anti-corrosion properties of conducting-latex polymers were studied on aluminum surface by impedance technique. The structure of the prepared conducting-latex polymers was confirmed by Fourier transform infrared (FTIR). Finally, the electrical conductivity of synthesized conducting-latex polymers, polyaniline/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) and polyanisidine/poly(vinylacetate-co-butylmethacrylate) was measured by four probe technique.
    Keywords: conducting, latex polymer, poly(vinylacetate, co, butyl methacrylate), polyaniline, polyanisidine, anti, corrosion coating
  • Hassan Arabi, Matin Ghafari, Gholamhossein Zohuri, Saman Damavandi, Saeid Ahmadjo Pages 327-335
    The late transition metal catalysts based on end group of transition metals in the periodic table like Ni, Fe, Co, Pd, Pt were developed rapidly in polyolefin industrial productions. These metals with suitable ligands exhibited specific properties and appropriate activities in the production of polyolefins. These catalysts based on bulky bisimine ligands usually depend on the structures of the ligands and the ortho group position on the aryl ligands show very interesting behaviors in olefin polymerization. When these groups, located in the ortho positions of aryl ligands, become larger, it would have lesser chance in leading to β hydrogen elimination reactions. The ligand 1,4-bis (2,6-diisopropyl phenyl) acenaphthene was synthesized by reaction of 2,6- diisopropyl aniline and acenaphthene quinone. The synthesized ligand was then added on nickel (II) dibromide salt that produced the 1,4-bis(2,6-diisopropyl phenyl) acenaphthene nickel (II) dibromide catalyst. The structure of the catalyst was fully characterized by IR, NMR techniques. Ethylene polymerization was performed using the prepared catalyst and the effects of parameters such as, polymerization temperature, cocatalyst, to catalyst molar ratio and monomer pressure, were investigated. One of experimental design methods (Box Behnken) was used to minimize the number of tests. The highest activity of catalyst [1420 kgPE/molNih] was obtained at monomer pressure 5 atm, [Al]:[Ni] = 1000 and polymerization temperature of 25°C. Some of the produced polymers were characterized by DSC and 13CNMR. The branched structures with higher methyl branch contents were observed in some polyethylene products.
    Keywords: Late transition metal catalyst, α diimine nickel catalyst, ethylene polymerization, branched polyethylene, experiment design
  • Mohammad Ali Semsarzadeh, Eshagh Vakili Vakili Pages 337-347
    Blend membranes of synthesized polyurethane based on toluene diisocyanate (TDI), polydimethylsiloxane (PDMS) and polytetramethylene glycol (PTMG) with polyamide12-b-PTMG were prepared by solution casting technique. The synthesized polyurethane-polydimethylsiloxane and PU-PDMS/polyamide12-b-PTMG blend membranes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). In the FTIR spectrum of the synthesized PU-PDMS, the disappearance of NCO stretching vibration at 2270 cm−1 was used to confirm the completion of the reaction. According to our DSC results, the use of higher polyamide12-b-PTMG content in PU-PDMS/polyamide12-b-PTMG blends led to greater compatibility between the two phases. The SEM images showed that the blends with polyamide12-b-PTMG (20 wt%) were significantly more homogeneous in the micrometric scale compared to other samples. Gas transport properties have been determined for N2, CO2 and He gases and the obtained permeability values were correlated with the properties of the blends. The comparison of the results with that of the pure PU-PDMS membrane showed that the blend membranes had a higher permeability toward CO2 and lower toward N2 gas. The blend membrane with 20 wt% polyamide12-b-PTMG showed higher CO2 permeability (≈105 Barrer) compared to PU-PDMS membrane. By introduction of polyamide12-b-PTMG into PU-PDMS matrix a perceptible rise in helium ideal selectivity of the blend membranes was observed. In blend membranes with 5-20 wt% polyamide12-b-PTMG contents, an enhancement of CO2/N2 (244%), He/N2 (20%) and CO2/He (103%) selectivity factor was observed. The experimental permeability values of the blend membranes were compared with the calculated permeability based on a modified additive logarithmic model.
    Keywords: gas separation, membrane, permeability, polyurethane, polydimethylsiloxane, polyamide12, b, PTMG
  • Seyed Mojtaba Mirabedini Pages 349-358
    Rapeseed oil-filled ethyl cellulose microcapsules were prepared using a two-step solvent evaporation method. The prepared oil-filled microcapsules were characterized by; optical microscopy, scanning electron microscopy and particle size analyzer. The mechanical properties of carboxylated styrene/butadiene copolymer latex films containing various levels of microcapsules were studied using DMTA and tensile strength measurements. The characterization test results showed that rapeseed oil-contained microcapsules with a regular spherical shape, diameter range of 10-45 μm, and a relatively rough porous shell were successfully prepared. The results also revealed that the overall mechanical properties of the latex films containing oil-filled microcapsules improved, due to reinforcing effect of capsules within the latex films; with the best results using 1-2 wt% of oil-filled microcapsules. The improved results were obtained in reinforcing the samples before tests such as tensile tension, capsule rupturing and the oil release within the polymeric network by maintaining the integrity of the films by plasticization of the surrounding polymeric network, increased elongation-at-break, and enhanced resistance against tear or break. With further increasing of microcapsules content up to 3 wt%, there was a drop in overall mechanical properties of latex films, due to possible aggregation of microcapsules, presence of free rapeseed oil within the latex film and weak polymer/microcapsules interface. A proper distribution and dispersion of oil-filled microcapsules within the latex film, and rupture of sufficiently large microcapsules under stress, oil release within the polymeric network and easy movement of the chains were the main requirements for achieving latex film with good mechanical properties.
    Keywords: microcapsule, water, based coating, self, healing, plasticizing, physical, mechanical properties