بررسی اثر کوپلیمر شانه­ای پلی(وینیل کلرید)-پیوند- پلی(بوتیل آکریلات) به عنوان نرم­کننده بر عملکرد فیلم­های پلی(وینیل کلرید)

موضوع تحقیق: این پژوهش به بررسی اثر نرم کننده های پلیمری بر پایه پلی(بوتیل آکریلات) (PBA) بر عملکرد فیلم های پلی(وینیل کلرید) (PVC) پرداخته است. هدف اصلی، سنتز و ارزیابی نرم کننده های کوپلیمر شانه ای PVC-g-PBA با زنجیره های PBA با طول های مختلف و بررسی تاثیر آن ها بر ریزساختار، خواص مکانیکی و پایداری فیلم های PVC بوده است.روش تحقیق: زنجیره های PBA با درصدهای مولی مختلف (۴۰ تا ۸۰ درصد) از طریق پلیمری شدن رادیکالی کنترل شده به روش انتقال اتم (ATRP) به زنجیره های PVC پیوند زده شدند. ریزساختار کوپلیمرهای سنتزشده با استفاده از طیف سنجی فروسرخ (FT-IR) و رزونانس مغناطیسی هسته پروتون (۱H-NMR) تایید شد. سپس، این کوپلیمرها به عنوان نرم کننده (با درصد وزنی ۲۲%) در ساخت فیلم های PVC استفاده شدند. خواص مکانیکی (تنش تسلیم و کرنش شکست)، مورفولوژی (به کمک آزمون پراش پرتو ایکس (WAXD)) ، پایداری نرم کننده در ماتریس PVC (آزمون استخراج) و رفتار حرارتی-دینامیکی (به کمک آزمون دینامیکی-مکانیکی حرارتی (DMTA)) مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج اصلی: افزایش درصد مولی PBA در کوپلیمرها منجر به کاهش تنش تسلیم از ۵۳ به ۱۰ مگاپاسکال و افزایش چشمگیر کرنش شکست از ۹ به %۱۶۲ شد، که نشان دهنده بهبود انعطاف پذیری فیلم های PVC است. نتایج WAXD نشان داد که با افزایش درصد مولی PBA (تا %۶۳)، نظم زنجیره ها افزایش یافته، اما در درصدهای بالاتر (%۷۳)، بلورینگی کاهش می یابد که ناشی از ماهیت آمورف PBA است. آزمون استخراج، پایداری بالای نرم کننده های سنتز شده در ماتریس PVC را پس از ۲۴ ساعت تایید کرد. تحلیل DMTA نشان دهنده تغییر دمای انتقال شیشه ای بین فازها با افزایش ترکیب درصد PBA بود. نرم کننده های سنتزشده در مقایسه با نرم کننده متداول DOP، عملکرد مکانیکی بهتری داشته و به عنوان جایگزینی مناسب با پایداری بالا در ماتریس PVC پیشنهاد شدند.

کلیدواژه ها:

پلی(وینیل کلراید) ، پلی(بوتیل آکریلات) ، پلیمری شدن رادیکالی کنترل شده ، نرم کننده ، کوپلیمر