پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران مجله علوم و تکنولوژی پلیمر 10163255 34 1 2021 04 21 Flame Retardant Compounds for Epoxy Resins: A Review مروری بر ترکیبات بازدارنده شعله برای رزین‌های اپوکسی 3 27 1790 10.22063/jipst.2021.1790 FA جمشید کمالی‌پور تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه کامپوزیت، صندوق پستی 112-14975 محمدحسین بهشتی تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه کامپوزیت، صندوق پستی 112-14975 0000-0001-6417-7487 محمدجلال‌الدین ظهوریان مهر تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی، گروه چسب و رزین، صندوق پستی 112-14975 Journal Article 2021 05 24 Epoxy resins are widely used as encapsulating materials in the electronic and electrical industries, transportation, coatings, adhesives, and advanced composite matrices owing to their excellent heat, moisture and chemical resistance, high tensile strength, low shrinkage on curing, and excellent dimensional stability. Epoxy resins are very flammable; this nature seriously restricts their widespread applications, especially in the areas requiring high flame retardancy. To address this challenging problem, several approaches, such as use of halogen-based flame retardant, organophosphorus compounds (e.g., ammonium polyphosphate and melamine polyphosphate), inorganic flame retardants (most widely used alumina trihydrate and magnesium hydroxide known as ATH and MDH, respectively), nitrogen-based flame retardants, silicon-based flame retardants, intumescent flame retardants, and nanomaterials have been proposed. Phosphorus-containing compounds are mostly used as substitutes for the halogenated compounds in flame-retardant epoxy resins. Various phosphorus compounds are used as additive or reactive flame retardants. Comparing the additive flame retardants, reactive organophosphorus compounds present excellent flame retardant efficiency in the case of epoxy resins and it can be chemically linked to the backbone of the network either through being part of the curing agent or through the structure of epoxy resins itself and giving intrinsic flame retardancy. In this review, classification of flame retardants (halogen-based flame retardants, organophosphorus compounds, inorganic flame retardants, nitrogen- and silicon-based flame retardants, intumescent flame retardants and nanocomposites), the combustion cycle of polymers and application of flame retardants, especially phosphorus-based flame retardants for epoxy resins are introduced and classified. Experimental test methods for evaluation of flame retardancy like UL-94, limiting oxygen index and cone calorimeter are also discussed. رزین‌های اپوکسی به‌دلیل مقاومت عالی در برابر گرما، رطوبت و مواد شیمیایی، استحکام کششی زیاد، جمع‌شدگی کم حین پخت و پایداری ابعادی عالی، به‌طور گسترده به‌عنوان مواد کپسولی‌کننده در صنایع الکتریکی و الکترونیکی، حمل‌و‌نقل، پوشش‌ها، چسب‌ها و کامپوزیت‌های پیشرفته استفاده می‌شوند. رزین‌های اپوکسی بسیار اشتعال‌پذیرند و این ماهیت اشتعال‌پذیری، کاربرد آن‌ها را در زمینه‌هایی که به بازدارندگی زیاد در برابر شعله نیاز باشد، به‌طور جدی محدود می‌کند. برای غلبه بر این مسئله چالش‌برانگیز، چند راهکار مانند استفاده از بازدارنده‌های شعله بر پایه هالوژن، ترکیبات آلی فسفر (نظیر آمونیوم پلی‌فسفات و ملامین پلی‌فسفات)، ترکیبات معدنی (نظیر آلومینیم تری‌هیدرات و منیزیم هیدروکسید)، بازدارنده‌های شعله بر پایه نیتروژن و سیلیکون، بازدارنده‌های متورم‌شونده و نانوذرات پیشنهاد شده است. اغلب ترکیبات فسفردار به‌عنوان جایگزین‌هایی برای ترکیبات هالوژن‌دارشده در رزین‎های اپوکسی بازدارنده شعله به‌کار گرفته می‌شوند. از ترکیبات فسفر متفاوتی به‌عنوان عوامل بازدارنده شعله به‌صورت افزودنی یا مواد واکنشی استفاده می‌شود. در مقایسه با عوامل افزودنی برای بازدارندگی شعله، ترکیبات آلی فسفر واکنشی در رزین‌های اپوکسی، کارایی بازدارندگی شعله عالی نشان می‌دهند. این ترکیبات می‌توانند به‌طور شیمیایی، به‌عنوان بخشی از عامل پخت یا به‌کمک خود ساختار رزین‌های اپوکسی به پیکره شبکه منتقل شوند و ویژگی بازدارندگی ذاتی در برابر شعله را القا کنند. در این مقاله، طبقه‌بندی بازدارنده‌های‌ شعله (بر پایه هالوژن، ترکیبات آلی فسفر، مواد معدنی، مواد بر پایه نیتروژن و سیلیکون، بازدارنده‌های متورم‌شونده و نانوکامپوزیت‌ها)، چرخه سوختن پلیمرها و کاربرد مواد بازدارنده شعله، به‌ویژه مواد بر پایه فسفر، برای رزین‌های اپوکسی مطالعه و مرور می‌شوند. آزمون‌های مختلف ارزیابی بازدارندگی شعله نظیر UL-94، شاخص حدی اکسیژن و گرماسنجی مخروطی نیز به‌اختصار شرح داده می‌شوند.

http://jips.ippi.ac.ir/article_1790_b9cddcd69b98d1fa03065dca97013168.pdf

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران مجله علوم و تکنولوژی پلیمر 10163255 34 1 2021 04 21 Structural Modification of Polymeric PES Membrane by SiO2/ZIF-8 Nanoparticle for Forward Osmosis Process اصلاح ساختاری غشای پلیمری پلی‌اتر سولفون با نانوذرات SiO2/ZIF-8 برای فرایند اسمز مستقیم 29 41 1791 10.22063/jipst.2021.1791 FA ساینا اکبری بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، کدپستی 4714871167 مجید پیروی بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، کدپستی 4714871167 Journal Article 2021 05 24 Hypothesis: Despite the wide application of nanofiltration (NF) membranes in forward osmosis (FO) process, one of the most important challenges of this process is the internal concentration polarization (ICP) phenomenon. Different methods have been investigated to reduce the effect of this undesirable phenomenon and it is suggested that one of these methods is loading of hydrophilic nanoparticles in the membrane structure. In this study, SiO2/ZIF-8 nanoparticles were used to improve the structure and performance of polyethersulfone membranes (PES) in FO process. Methods: At first, polyethersulfone membrane was synthesized by phase inversion method. In the next step, ZIF-8 and SiO2/ZIF-8 nanoparticles as filler were synthesized at room temperature. Thin film composite membranes were prepared by the interfacial polymerization (IP) of two reactive organic (TMC) and aqueous (MPD) monomers. Finally, the produced membranes and nanocomposite were characterized by contact angle, FTIR spectroscopy, X-ray diffractometry (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and porosity measurements. Also, the performance of all membranes composed of at least two different components was investigated using reverse and forward osmosisi processes. Finding: The outcomes demonstrated that the presence of a small amount of SiO2/ZIF-8 nanoparticle in the membrane led to an increase in the membrane hydrophilicity and porosity, and also improved the water flux and rejection of the FO. The water flux of TFN FO membrane was reported to increase remarkably from 15.23 to 25.13 L/m2.h when 10 mM NaCl and 2 M NaCl salt were utilized as feed solution (FS) and draw solution (DS), respectively. The improvement in FO water flux was ascribed to the lower S parameter of modified PES sublayer and the reduction of internal concentration polarization (ICP). فرضیه: با وجود کاربرد گسترده غشاهای نانوفیلتری در فرایند اسمز مستقیم (FO)، پدیده قطبش غلظت درونی همچنان از مهم‌ترین چالش‌های این فرایند است. روش‌های مختلفی به‌منظور کاهش اثر این پدیده نامطلوب پیشنهاد شده است که یکی از آن‌ها بارگذاری نانوذرات آب‌دوست در ساختار غشاست. در این پژوهش، از نانوذرات SiO2/ZIF-8 برای بهبود ساختار و عملکرد غشاهای پلی‌اترسولفونی (PES) در فرایند اسمز مستقیم استفاده شده است. روش‌ها: ابتدا، غشای پلی‌اتر‌سولفون با روش وارونگی فاز تهیه شد. در مرحله بعد، نانوذرات ZIF-8 و SiO2/ZIF-8 به‌عنوان پرکننده در دمای محیط سنتز شدند. غشاهای کامپوزیتی لایه‌نازک به‌عنوان لایه رویی برای فرایند اسمز مستقیم با روش پلیمرشدن بین‌‌سطحی و از واکنش میان دو مونومر واکنش‌پذیر آلی (TMC) و آبی (MPD) به‌دست آمدند. در نهایت، برای ارزیابی نانوذرات و غشاهای ساخته‌شده، آزمون‌های اندازه‌گیری زاویه تماس، طیف‌نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوبی الکترونی پویشی نشر میدانی (FE-SEM)، پراش‌سنجی پرتو X و اندازه‌گیری مقدار تخلخل غشا به‌کار گرفته شدند. همچنین، عملکرد غشاهای ساخته‌شده پایه و کامپوزیتی (غشایی که حداقل از دو ماده مختلف تشکیل شده است) و نانوکامپوزیتی لایه‌نازک با فرایندهای اسمز مستقیم و معکوس بررسی شد. یافته‌ها: نتایج حاکی از وجود مقدار کمی SiO2/ZIF-8 در غشاست که سبب افزایش آب‌دوستی و تخلخل آن شده و شار و پس‌زنی فرایند FO را نیز بهبود داده است. شار آب غشای اسمز مستقیم لایه‌نازک نانوکامپوزیتی به‌طور چشمگیری از 15.23L/m2.hبه 25.13L/m2.h افزایش یافت، زمانی که از محلول 10 میلی‌مولار و 2 مولار NaCl، به‌ترتیب به‌عنوان محلول خوراک (FS) و محلول اسمزی (DS) استفاده شد. بهبود شار آب اسمز مستقیم را می‌توان به کمترشدن مؤلفه ساختاری غشا (S) در زیرلایه اصلاح‌شده PES و کاهش قطبش غلظت درونی نسبت داد.

http://jips.ippi.ac.ir/article_1791_9d00100feca892e89cdc1412266e33dd.pdf

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران مجله علوم و تکنولوژی پلیمر 10163255 34 1 2021 04 21 Modified Silane Polymer Adhesive: Effect of Aluminum Substrate Treatment Methods and the Adhesive Thickness on Adhesive Durability and Joint Strength چسب بر پایه پلیمر سیلانی اصلاح‌شده: اثر روش‌های عمل‌آوری زیرلایه آلومینیمی و ضخامت لایه چسب بر دوام و استحکام اتصال چسب 43 54 1792 10.22063/jipst.2021.1792 FA مریم خاقانی‌پور تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی، گروه چسب و رزین، صندوق پستی 112- 14975 علی سلیمی تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی، گروه چسب و رزین، صندوق پستی 112- 14975 Journal Article 2021 05 24 Hypothesis: Adhesives and sealants based on modified silane polymer (MS polymer) are increasingly gaining market share in adhesive and sealant market place due to their desirable performance in various applications. Methods: In order to find the most optimal adhesive processing parameters, different stages of aluminum surface treatment in three stages were investigated, including the surface degreasing, sanding and priming. In this manner, the performance of four different types of degreasing agents and two kinds of silane-based primers were investigated individually. The optimum bond line thickness was also determined through adhesive joint shear strength. The effect of different degreasing agents and silane-based primers were evaluated through lap-shear strength. The effect of adhesive layer thickness was studied through lap-shear strength and cleavage strength tests. Findings: Optimum bond line thickness was determined at 0.5 mm based on the results of the adhesive shear strength, whereas the results of the fracture toughness indicated 1.25 mm as the optimum adhesive layer thickness. The lower adhesive strength in thicker bond lines may well be due to the possible formation of air traps and lower constrained effect of the substrate. Therefore, the least requirements for aluminum surface treatment was surface degreasing followed by sanding which results in a transition from adhesive fracture mode to cohesive fracture. The use of two kinds of silane-based primers containing the amine group, triethoxy silylpropylamine (APS) and the other with epoxy group, glycidoxypropyl trimethoxysilane (GPS) was more efficient in improving joint durability even after 2500 h cyclic aging with the more pronounced results for the APS. فرضیه: چسب‌های درزگیر بر پایه پلیمر سیلانی اصلاح‌شده، به‌دلیل کاربردهای مختلف و قابلیت مطلوب، سهم عمده‌ای از بازار مصرف را به خود اختصاص داده‌اند. روش‌ها: به‌منظور تعیین پارامترهای بهینه فراوری، مراحل مختلف عمل‌آوری سطح زیرایند آلومینیمی شامل چربی‌زدایی، سمباده‌زنی و اعمال آستری بررسی شد. در این راستا، عملکرد چهار نوع چربی‌زدا و دو نوع آستری پایه سیلانی ارزیابی شدند. همچنین، ضخامت بهینه لایه چسب برای دست‌یابی به حداکثر استحکام اتصالات چسبی تعیین شد. اثر نوع محلول چربی‌زدا و آسترهای پایه سیلانی بر استحکام چسبندگی چسب درزگیر، با آزمون استحکام برشی هم‌پوشان ارزیابی شد. اثر ضخامت لایه چسب بر استحکام چسبندگی و چقرمگی شکست با آزمون‌های استحکام برشی هم‌پوشان و استحکام گسستگی بررسی شد. یافته‌ها: ضخامت بهینه لایه چسب، بر اساس نتایج استحکام برشی 0.5mm و بر اساس نتایج چقرمگی شکست 1.25mm تعیین شد. کاهش استحکام اتصال چسبی در ضخامت‌های بیشتر را می‌توان به حبس حباب هوا در لایه چسب و اثر کمتر زیرایند نسبت داد. همچنین، حداقل الزامات عمل‌آوری سطح آلومینیم، چربی‌زدایی و سمباده‌زنی سطح تعیین شد که موجب تغییر نوع شکست از چسبی به هم‌چسبی شد. به‌کارگیری دو نوع آستری سیلانی دارای گروه اپوکسی، گلیسیدوکسی‌پروپیل ‌تری‌متوکسی‌سیلان، (GPS) و گروه آمین، تری‌اتوکسی‌سیلیل پروپیل آمین (APS)، بر بهبود دوام اتصال چسبی، حتی پس از گذشت 2500h پیرسازی چرخه‌ای مؤثر شناخته شد.

http://jips.ippi.ac.ir/article_1792_04864d7fccc0ed29deedd6868142db85.pdf

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران مجله علوم و تکنولوژی پلیمر 10163255 34 1 2021 04 21 Morphology and Electrochemical Properties of a Gel Blend Polymer Electrolyte Based on PVDF-HFP/PEO Blend شکل‌شناسی و خواص الکتروشیمیایی الکترولیت پلیمری ژل‌مانند بر پایه آمیخته PVDF-HFP/PEO 55 68 1793 10.22063/jipst.2021.1793 FA پدرام منافی ماهشهر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، پردیس ماهشهر، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی 13178-63517 حسین نازکدست تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، صندوق پستی 4413-15875 سپیده گماری تهران،پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه پلاستیک، صندوق پستی 112-14975 محمدرضا منافی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، دانشکده علوم پایه، گروه شیمی کاربردی، صندوق پستی 13651-177761 سارا صدیقی تهران، شرکت اورند پیشرو، واحد تحقیق و توسعه، صندوق پستی 4714-196694 لوکا برتولی میلان، پلی تکنیک میلان، گروه شیمی، مواد و مهندسی شیمی، جولیو ناتا لوکا ماگاگنین میلان، پلی تکنیک میلان، گروه شیمی، مواد و مهندسی شیمی، جولیو ناتا Journal Article 2021 05 24 Hypothesis: In recent years, gel polymer electrolytes (quasi-solid state electrolytes) have attracted great attention as a suitable substitute for liquid electrolytes. On the other hand, ionic liquids could dramatically enhance the ionic conductivity of electrolytes. In this work, gel polymer electrolytes based on poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP)/poly(ethylene oxide) (PEO) blends (for application in dye-sensitized solar cells (DSSCs)) and imidazolium-based ionic liquids were prepared. It is supposed that blending these two polymers could reduce the degree of crystallization and increase the porosity of the electrolyte blend to yield a higher electrolyte uptake and ionic conductivity. Methods: Polymer blend electrolytes were prepared in different blend ratios and in the presence of either one of the ionic liquids including BMII or BMIMBF4 through phase inversion method and their properties were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), mercury porosimetry, electrolyte uptake, and morphology to optimize the blend ratio. Findings: It was found that the blend ratio of 60/40 (w/w) PVDF-HFP/PEO has the highest porosity and electrolyte uptake. Crystallization investigations by DSC showed that there is a direct relationship between the decrease of crystallinity of two polymers and the increment of electrolyte ionic conductivity. Electrolyte uptake gradually increased with increasing PEO component concentration up to 40 wt%, and reached a maximum of 98.49% and 89.48% for BMIMBF4 and BMII, respectively. Beyond this concentration, a decrease in electrolyte uptake was seen, which is an undesirable feature for the produced samples. In this blend ratio ionic conductivity was measured as 2.07 mS/cm and 1.78 mS/cm for PVDF-HFP/PEO/BMIMBF4 and PVDF-HFP/PEO/BMII electrolytes, respectively. فرضیه: الکترولیت‌های پلیمری ژل‌مانند (شبه‌جامد) در سال‌های اخیر به‌عنوان جایگزین مناسب برای الکترولیت‌های مایع مورد توجه قرار گرفته‌اند. از سوی دیگر، مایعات یونی به‌طور چشمگیری رسانندگی یونی را در الکترولیت‌ها افزایش می‌دهند. در این پژوهش، الکترولیت‌های پلیمری ژل‌مانند بر پایه آمیخته پلی‌(وینیلیدن فلوئورید-co-هگزافلوئورو‌پروپیلن)-پلی(اتیلن اکسید) (PVDF-HFP/PEO) (برای کاربرد در سلول‌های خورشیدی رنگینه‌حساس) و مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم تهیه شدند. آمیخته‌سازی این دو پلیمر می‌تواند درجه بلورینگی را کاهش داده و تخلخل آمیخته الکترولیتی را افزایش دهد و بدین ترتیب مقدار جذب و رسانندگی یونی الکترولیت بهبود می‌یابد. روش‌ها: الکترولیت‌های آمیخته پلیمری در مجاورت یکی از مایعات یونی شامل 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم یدید (BMII) یا 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم تترافلوئورو بورات (BMIMBF4) با روش وارونگی فاز، در نسبت‌های مختلف آمیخته تهیه شدند و خواص مختلف آن‌ها با گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، آزمون تخلخل‌سنجی جیوه، مقدار جذب الکترولیت و شکل‌شناسی به‌منظور بهینه‌کردن نسبت آمیخته بررسی شد. یافته‌ها: نسبت 40/60w/w آمیخته PVDF-HFP/PEO بیشترین مقدار تخلخل و جذب الکترولیت را نشان داد. نتایج بررسی بلورینگی با DSC آشکار کرد که ارتباط مستقیمی میان کاهش درصد بلورینگی دو جزء پلیمری و بهبود رسانندگی یونی آمیخته الکترولیتی وجود دارد. جذب الکترولیت با افزایش غلظت جزء PEO تا 40wt% به‌تدریج رشد یافت و به‌ترتیب برای BMIMBF4 و BMII به بیشینه مقدار 98.49 و %89.48 ‌رسید. اما، پس از این ترکیب ‌درصد، کاهش جذب الکترولیت دیده شد که ویژگی نامطلوب برای نمونه‌های تولیدشده است. رسانندگی یونی در ترکیب ‌درصد یادشده به‌ترتیب 2.07 و 1.78mS/cm برای الکترولیت‌‌های PVDF-HFP/PEO/BMIMBF4 و PVDF-HFP/PEO/BMII بوده است.

http://jips.ippi.ac.ir/article_1793_4694cc0b03cb40a3f99213005c0f5d06.pdf

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران مجله علوم و تکنولوژی پلیمر 10163255 34 1 2021 04 21 Physicomechanical Properties, Release Behavior and Cell Proliferation of PVA/Agar/PEG Hydrogel Containing Aloe Vera خواص فیزیکی-مکانیکی، رفتار رهایش و تکثیر سلولی هیدروژل پلی(وینیل الکل)-پلی(اتیلن گلیکول)-آگار دارای آلوئه‌ورا 69 80 1794 10.22063/jipst.2021.1794 FA حانیه دانشیان یزد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، دانشکده مهندسی نساجی و پلیمر، صندوق پستی 13135-89158 مهدی انتظام یزد، دانشگاه یزد، پردیس فنی و مهندسی،گروه مهندسی شیمی و پلیمر، صندوق پستی 741-89195 نوید نصیری‌زاده یزد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، دانشکده مهندسی نساجی و پلیمر، صندوق پستی 13135-89158 Journal Article 2021 05 24 Hypothesis: Loading of herbal drug within the polymer hydrogel matrix significantly improves its performance as wound dressing. In this way, the drug amount loaded into the hydrogel plays a key role and can influence the physicomechanical properties, drug release behavior, and cell proliferation of hydrogel. Methods: Hydrogels based on poly(vinyl alcohol) (PVA)/agar/poly(ethylene glycol) (PEG) containing various amounts (0, 0.2, 0.5, 1 and 2% by wt) of aloe vera were prepared by electron beam irradiation method at a dose of 25 kGy and keeping their water solution under the ambient atmosphere. The effect of aloe vera amount on the gel content, equilibrium swelling degree, dehydration and tensile mechanical properties of hydrogel along with aloe vera release behavior from the hydrogel and fibroblast cell proliferation was investigated. Findings: The results obtained from the measurements indicated that with increasing aloe vera content from 0.2 wt% to 1 wt%, the gel content decreased from 55 to 47%, and the swelling degree increased from 195 to 294%. Unexpectedly, the incorporation of aloe vera to 1 wt% into the hydrogel enhanced its tensile strength by 30%, and its elongation-at-break by 119%. The dehydration phenomenon of the hydrogel was notably accelerated in the presence of aloe vera. The release kinetics of aloe vera from the hydrogel showed linear behavior and the highest release rate and amount (about 70%) was obtained for the hydrogel containing 1 wt% aloe vera. The proliferation of fibroblast cells was also the most for the hydrogel with 1 wt% aloe vera. Finally, based on the results of studies, the optimal amount of aloe vera in hydrogel was determined to be 1 wt%. فرضیه‌: بارگذاری داروهای گیاهی در ماتریس هیدروژل‌های پلیمری، کارایی آن‌ها را برای کاربرد در زخم‌پوش به‌طور مؤثری بهبود می‌بخشد. در این راستا، مقدار داروی بارگذاری‌شده در هیدروژل نقش اساسی ایفا می‌کند و بر خواص فیزیکی-مکانیکی هیدروژل، رفتار رهایش دارو و تکثیر سلولی بر هیدروژل اثرگذار است. روش‌ها: در این پژوهش، هیدروژل‌های بر پایه پلی(وینیل الکل)-آگار-پلی(اتیلن گلیکول) (Agar–PVA-PEG) دارای مقدارهای مختلف آلوئه‌ورا (0، 0.2، 0.5، 1 و 2wt%) با پرتودهی الکترونی محلول آبی آن‌ها در شرایط جو محیط و دز 25kGy تهیه شدند و اثر ترکیب درصد آلوئه‌ورا بر مقدار ژل، تورم تعادلی، مقدار آب‌زدایی و خواص مکانیکی کششی هیدروژل در کنار رفتار رهایش آلوئه‌ورا از هیدروژل و رشد و تکثیر سلول‌های پوستی بر آن بررسی شد. یافته‌ها: نتایج ارزیابی‌ها نشان داد، با افزایش مقدار آلوئه‌ورا در هیدروژل از %0.2 به %1 وزنی مقدار ژل آن از %55 به %47 کاهش و مقدار تورم آن از %195 به %294 افزایش یافت. برخلاف انتظار، افزایش آلوئه‌ورا تا مقدار %1 وزنی به هیدروژل‌ موجب افزایش %30 استحکام کششی و افزایش %119 ازدیاد طول تا پارگی شد. پدیده‌ آب‌زدایی هیدروژل‌ در مجاورت آلوئه‌ورا تا حدی سرعت یافت. سینتیک رهایش آلوئه‌ورا از هیدروژل رفتار خطی نشان داد و بیشترین سرعت و مقدار رهایش (حدود %70) با هیدروژل دارای %1 وزنی آلوئه‌ورا به‌دست آمد. تکثیر سلول‌های فیبروپلاست نیز برای نمونه هیدروژل دارای %1 وزنی آلوئه‌ورا بیشینه بود. در نهایت، بر اساس نتایج مطالعات، مقدار بهینه آلوئه‌ورا در هیدروژل %1 وزنی تعیین شد.

http://jips.ippi.ac.ir/article_1794_87a00600e08e8cf00b20db236d3dcdf7.pdf

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران مجله علوم و تکنولوژی پلیمر 10163255 34 1 2021 04 21 A New Modified Emulsion Model for Immiscible Binary Polymeric Blends Containing Nanoparticles Distributed in Droplets مدل امولسیونی اصلاح‌شده جدید برای آمیخته‌های پلیمری دوتایی امتزاج‌ناپذیر دارای نانوذرات توزیع‌شده در قطره‌ها 81 92 1795 10.22063/jipst.2021.1795 FA پارسا داداشی گرگان، دانشگاه گلستان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی 155 امیر بابایی گرگان، دانشگاه گلستان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی 155 امیر رستمی بوشهر، دانشگاه خلیج فارس، دانشکده نفت، گاز و پتروشیمی، گروه مهندسی شیمی، کد پستی 751613817 0000-0002-0989-9724 Journal Article 2021 05 24 Hypothesis: Palierne emulsion model is usually used to investigate the rheology-morphology correlation for immiscible polymer blends by droplet-matrix morphology. The Palierne model describes the linear viscoelastic behavior of emulsions and suspensions properly only when the dispersed phase volume fraction is not high. In the case of nanocomposites, the Palierne model cannot predict the experimental data due to the interactions between the nanoparticles. Therefore, researchers modified Palierne emulsion model by considering the shear amplification rate effect and stress amplification rate effect for nanocomposites. However, modified Palierne models could not predict the complex modulus of binary polymeric blends containing nanoparticles due to the complexity of these systems. Methods: A new model is proposed using a suitable combinative method to predict the complex modulus of binary polymer blends with nanoparticles localized in the droplets phase. The proposed model considers particle-particle interaction, polymer-particle interaction and droplets crowding effect. On the other hand, for the validation of the proposed model, a poly(styrene)/poly(methyl methacrylate) polymer blend was prepared in the presence of 1 wt% CNT by melt mixing method. Findings: The morphology was characterized as dispersed PS droplets within the PMMA matrix, and the transmission electron microscopy results indicated that the CNT was localized in the droplet phase. The validation results of the proposed model were more consistent with the experimental data compared to other modified Palierne models, and the parameters obtained from the proposed model provided more details on viscoelastic properties such as droplet phase-nanoparticles interfacial tension, disperse droplets crowding effect, nanoparticles amplification rate, and nanocomposite interfacial tension. فرضیه: مدل امولسیونی Palierne معمولاً برای بررسی ارتباط رئولوژی-شکل‌شناسی آمیخته‌های پلیمری امتزاج‌ناپذیر با شکل‌شناسی قطره-ماتریس استفاده می‌شود. مدل Palierne رفتار گرانروکشسان خطی را برای امولسیون‌ها و تعلیق‌ها فقط زمانی‌که کسر حجمی فاز پراکنده زیاد نباشد، به‌خوبی پیش‌بینی می‌کند. از منظر نانوکامپوزیت‌ها، مدل Palierne به‌دلیل برهم‌کنش‌های میان نانوذرات قابلیت پیش‌بینی نتایج تجربی را ندارد. بنابراین، پژوهشگران مدل امولسیونی Palierne را با درنظرگرفتن اثرهای مقدار تقویت برش و مقدار تقویت تنش اصلاح کردند. با وجود این، مدل‌های Palierne اصلاح‌شده نتوانستند مدول مختلط آمیخته‌های پلیمری دوتایی دارای نانوذرات را به‌دلیل پیچیدگی این نوع سامانه‌ها پیش‌بینی کنند. روش‌ها: مدل جدیدی به‌کمک روش تلفیقی مناسب برای پیش‌بینی مدول مختلط آمیخته‌های پلیمری دارای نانوذرات جاداده‌شده درون فاز قطره‌ها پیشنهاد شده است. مدل پیشنهاد‌شده، برهم‌کنش ذره-ذره، ذره-پلیمر و اثر ازدحام قطره‌ها را درنظر می‌گیرد. از طرف دیگر، برای صحت‌سنجی مدل پیشنهادی، آمیخته پلیمری پلی‌استیرن-پلی(متیل متاکریلات) در مجاورت %1 وزنی نانولوله کربن با روش اختلاط مذاب تهیه شد. یافته‌ها: شکل‌شناسی به‌صورت قطره‌های پلی‌استیرن پراکنده‌شده درون ماتریس پلی(متیل متاکریلات) مشخص شد و نتایج میکروسکوپی الکترون عبوری نشان داد، نانولوله‌های کربن درون فاز قطره قرار گرفتند. نتایج صحت‌سنجی مدل پیشنهادی با داده‌های تجربی در مقایسه با سایر مدل‌های Palierne اصلاح‌شده انطباق بهتری داشت و پارامترهای به‌دست‌آمده از مدل پیشنهادی، جزئیات بیشتری از خواص گرانروکشسان نظیر کشش بین‌سطحی نانوذرات-فاز قطره، اثر ازدحام قطره‌های پراکنده، مقدار تقویت‌کنندگی نانوذرات و کشش بین‌سطحی نانوکامپوزیت را مشخص کردند.

http://jips.ippi.ac.ir/article_1795_f36752165e33b9f805f062c89b8e2e23.pdf