عوامل مؤثر بر بلورینگی پلی‌(وینیل الکل)‌ تهیه شده در شرایط واکنش مختلف

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی، صندوق پستی 112-14975

2 تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی 112-14975

چکیده

در این پژوهش، نمونه ­هایی از پلی(وینیل الکل) در شرایط واکنش مختلف تهیه شده است. دما و زمان، با وجود مقدار کاتالیزور ثابت در آزمون‌ها، به‌عنوان مهم‌ترین عوامل روی خواص پلی‌(وینیل الکل)‌های تولید شده درنظر گرفته شده و درجه آبکافت و وزن مولکولی به‌عنوان متغیرهای وابسته اندازه‌ گیری شدند. برای این کار، ابتدا دما روی 45 درجه سلسیوس ثابت نگه داشته شد و آزمون آبکافت در زمان‌های متفاوت انجام شد. برای اثر عامل دما نیز آزمون در زمان 40 دقیقه در دماهای متفاوت انجام شد. با توجه به کاربردهای مختلف پلی‌(وینیل الکل) و خواص انواع مختلف آن از قبیل انحلال‌پذیری، کشش سطحی و مقاومت در برابر کشش، گرانروی و بلورینگی نمونه‌های تهیه شده با گرما‌سنجی پویشی تفاضلی بررسی شد. افزایش دما و زمان در طول واکنش آبکافت باعث افزایش درجه آبکافت و کاهش وزن مولکولی نمونه‌ها شد. عملیات گرمایی، وزن مولکولی، درجه آبکافت و نوع پیکربندی مهم‌ترین عوامل مؤثر بر بلورینگی نمونه‌ها هستند. از میان این عوامل، عملیات گرمایی که پس از سنتز روی پلیمر اعمال می‌شود، اثر بسیار زیادی بر افزایش یا کاهش بلورینگی نهایی دارد که این عامل برای همه پلی‌(وینیل الکل)‌های تهیه شده به‌ طور یکسان اعمال شد. افزایش درجه آبکافت باعث افزایش بلورینگی، کاهش وزن مولکولی باعث کاهش بلورینگی نمونه‌ها شده ولی اثر درجه آبکافت بیشتر از وزن مولکولی است. با توجه به نتایج FTIR پیکربندی هم‌آرایش، آرایش غالب و مطلوب در بلورینگی نمونه‌هاست. برای یکسان‌سازی پیکربندی ماده اولیه آبکافت، از یک نوع پلی‌(وینیل استات) برای همه آزمون‌ها استفاده شد. با توجه به تغییر سه عامل درجه آبکافت، وزن مولکولی و پیکربندی در شرایط مختلف واکنش اثر هر عامل به‌ طور مجزا و اثر جمعی عوامل روی مقدار بلورینگی و دمای ذوب نمونه‌ها بررسی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Parameters Affecting the Crystalinity of Poly (vinyl alcohol) Prepared at Different Reaction Conditions

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ebrahim Zeynali 1
  • Mohammad Nazari 1
  • Sedigheh Soltani 2
1 Faculty of Petrochemical, Iran Polymer and Petrochemical Institute, P.O. Box:14975-112, Tehran, Iran
2 Department of Rubber Processing and Engineering, Faculty of Processing, Iran Polymer and Petrochemical Institute, P.O. Box: 14975-112, Tehran, Iran
چکیده [English]

Various samples of poly(vinyl alcohol) have been prepared under different conditions. Temperature and time in the presence of catalyst were assumed as important parameters affecting the properties of poly(vinyl alcohol). The degree of hydrolysis and molecular weight, as dependent parameters, were determined. First the temperature was kept at 45°C and hydrolysis reactions were conducted at different times. To investigate the effect of temperature on hydrolysis process the time was kept constant at 40 min and the reaction was carried out at various temperatures. By considering the various uses of poly(vinyl alcohol) and the properties of its various grades such as solubility, surface tension, resistance in tension, viscosity, the crystallinity properties of various prepared samples were investigated using differential scanning calorimetry. Increasing the time and temperature of the reaction led to higher degree of hydrolysis and lower molecular weight. Molecular weight, thermal treatment, degree of hydrolysis and the type of configuration of the molecules were the most important parameters affecting the crystallinity. Increasing the degree of hydrolysis increased the crystallinity and reduction in molecular weight and in this respect the effect of degree of hydrolysis on crystallinity was more evident than the molecular weight. In order to have similar molecular configuration for raw material the same polyvinyl acetate was used in all the tests. FTIR results showed that syndiotactic structure was dominant and favored the crystallinity. By considering the variation in three parameters during reaction the individual and associated effects of degree of hydrolysis, molecular weight and configuration was investigated on the crystallinity and melting point.

کلیدواژه‌ها [English]

  • poly(vinylalcohol)
  • Crystallinity
  • degree of hydrolysis
  • molecular weight
  • configuration