سنتز پلی متیل متاکریلات حاوی نانوذرات سیلیکا با روش بسپارش تعلیقی درجا جهت مصرف در صنایع روکش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی دانشکده علوم پایه، دانشگاه ارومیه، ارومیه

2 پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

چکیده

در این پژوهش ابتدا بسپارش تعلیقی درجا و با استفاده ازغلظت بهینه شده پلی وینیل پیرولیدون به عنوان عامل سطح فعال و آغازگر آزو بیس ایزو بوتیرونیتریل ، در محیط آبی انجام شد، که با حداقل مقدار ژل همراه بود. در مرحله بعدی نانوذرات سیلیکا توسط فرآیند جفت شدن اصلاح شد و به کمک دستگاه فراصوت در ماتریس بسپاری به طور یکنواخت پخش گردید. در پایان بسپارش، دانه های نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات/ سیلیکا جمع آوری ، خشک و در یک حلال هیدروکربنی حل می شود و بعنوان یک رزین حل شدند و رزینی با محتوای جامد 30شده اند. برای انواع روکش های پلیمری مثل ...و ABS و PVC ، به کار گرفته شده اند. تصاویر ارائه شده با دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری حاکی از پخش یکنواخت نانو ذرات در ماتریس بسپاری می باشد. نتایج طیف طیف سنجی فرو قرمز ساختار شیمیایی نانوذرات سیلیکا و بسپار را بخوبی نشان داده است. نتایج حاصل از کروماتوگرافی ژل- تراوایی حاکی از افزایش متوسط وزن مولکولی محصول پلیمری محتوی نانوذرات می باشد. آنالیز گرماسنجی روبشی تفاضلی نشان داد، نمونه هایی که حاوی 2% وزنی نانو ذرات سیلیکا می‌باشند،‌ دمای انتقال شیشه ای آن ها به مقدار 7oC افزایش یافته است. اندازه گیری میزان انتقال نور، گویای کاهش بسیار جزئی عبوردهی نور در نمونه های حاوی 2% وزنی نانو ذرات بود.
 
 
 
 
 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Sugimoto H, Daimatsu K, Nakanishi E and Ogasawara Y.,Preparation and properties of poly(methylmethacrylate)-silica hybrid materials incorporating reactive silica nanoparticles, J.polymer, 47,  2006,3705

[2] Qutubuddin S. and Fu X, Full talk polymer intercalated clay nanocomposite changed, Nano surface chemistry, 7, 2002, 653-673.

[3] Size effect of sillica nanoparticles on thermal decomposition of PMMA. J Thermal Anal Calorim, 99, 2010, 21-26.

[4] Fu H.P, Hong R.Y, Zhang Y, J Li, H. Z, Xu B. Preparation and properties investigation of PMMA/Silica composites derived from silicic acid, Polym. Adv.Techno, 20, 2009, 84-91.

[5] Zheng, Y. P.; Zheng, Y.; Ning, R. C. Effects of nanoparticles SiO2 on the performance of nanocomposites, Mater. Lett, 57, 2003, 2940-2944.

[6] Qiang X, Chunfang Z, Zun Y and Yuan C S.The effects of polymer/nanofiller interactions on the dynamical mechanical properties of PMMA/CaCO3 composites prepared by microemulsion template, J.Appl.Polym.Sci, 91,  2004, 2739-2749.

 [7] M. Lira-Cantْ and P. Gَmez-Romero, Electrochemical and Chemical Synthesis of the Hybrid Organic- Inorganic Electroactive Material Formed Phosphomolybdate and Polyaniline. Application asCation-Insertion Electrodes,

 Chem. Mater, 10, 1998, 698-704.

[8] Y. Wang and N. Herron. Semiconductor nanocrystals in carrier-transporting polymers: Charge generation and charge transport [ELSEVIER Journal of Luminescence, 70, 1996, 48-59.

[9] Multihollow structured poly (methyl methacrylate)/silver nanocomposite microspheres prepared by suspension polymerization in the presence of dual of dispersion agents. Colloid Polym Sci, 286, 2008, 1379-1385.

 [10] Shahazada A, Sharif A and Agnihotry S .A. Synthesis and characterization of in situ prepared poly (methylmethacrylate) nanocomposites. Bull. Mater. Sci, 30, 2007, 31-35.

[11] Jeong H.Y, Han D.G. Low Temperature Suspension Polymerization of Methyl Methacrylate  for the prepration of High Molecular Weight Poly(methyl methacrylate) Silver Nanocomposite Microspheres. Fibers and Polymers, 6, 2005, 277-283.

[12] Zheng J, Zhu R. Synthesis and characterization of PMMA/SiO2 nanocomposites by In Situ Suspension polymerization. Journal of Applied Polymer Science, 115, 2010, 1975-1981.

[13] Gao Z, Xie W, Hwu J. M, Wells L and Pan W. P. The characterization of organic modified montmorillonite and its filled PMMA nanocomposite. J. Therm. Anal. Cal, 64, 2001, 467-475.

[14] Stojanovic D, Orlovic A, Markovic S, Radmilovic V, Petar S, Uskokovic and Aleksic R. Nanosilica/PMMAcomposites obtained by the modification of silica nanoparticles in a supercritical carbon dioxide-ethanol mixture. J Mater Sci, 44, 2009, 6223–6232.

[15] Tang E, Cheng G and Ma X. Powder Technol. Preparation of nano-ZnO/PMMA composite particles via grafting of the copolymer onto the surface of zinc oxide nanoparticles, 161,2005, 209-214.

[16] H. W. Coover and J. M. McIntyre Jr. in “Encyclopedia of  Polymer Science and Engineering”, (H. F. Mark, N. M. Bikales, C. G. Overberger, G. Menges, and J. I. Kroschwitz Eds.), Vol. 1, pp.234-263, John Wiley and Sons, New.

[17] Hu Y. H, Chen C. Y, Wang C. C. Biodegradable polymer blends and composites from renewable resourses. Polym Degrad Stabil, 84, 2004, 545.

[18] Chen M, Wu L. M, Zhou S. X, You B. “Synthesis of Raspberry-like PMMA/SiO2 Nanocomposite Particles via a Surfactant-free Method. Macromolecules, 37, 2004, 9613-9619.

[19] Xu P, Wang H. T, Tong R,  Du  Q. G, Zhong  W. Preparation  and morphology of SiO2/PMMA nanohybrids by microemulsion polymerization

Colloid Polym Sci, 284, 2006, 755.

[20] Hong  R. Y, Fu H. P, Zhang  Y. J,  Liu  L, Wang  J, Li  H. Z, Zheng Surface-modifiedsilica nanoparticles for reinforcement of PMMA. J Appl Polym Sci, 105, 2007, 2176-2184.

[21] Xiong  M.N, You B, Zhou S.X, Wu L.M. Study on acrylic resin / Titinia Organic-Inorganic Hybrid Materials Prepared by the Sol-Gel Process”, Polymer 45, 2004, 2967-2976.

[22] Kim S. S, Park T. S,  Shin  B. C, Kim Y. B. Polymethylmethacrylate/ montmorillionet  nanocomposite beads through a suspension. Journal of Applied Polymer Science, 97, 2005, 2340-2349.

[23] Huang, X. Y., Brittain, W. Synthesis and characterization of PMMA nanocomposites by suspension and emulsion polymerization J. Macromolecules. 34, 2001, 3255-3260.

[24] Khaled S. M, Sui R. H, Charpentier P. A, Rizkalla A. S. Synthesis of TiO2/PMMA nanocomposite: using methacrylicacid as a coupling agent Langmuir, 23, 2007, 3988-3995.

[25] Zhu A, Cai A, Yu Z, Zhou W. Film characterization of poly (styrene-butylacrylate-acrylic acid)–silica nanocomposite. J. Colloid Interface Sci, 322,2008, 51-58.

 [26] Etienne S, Becker C, Becker C, Ruch D, Grignard B, Cartigny G, Detrembleur C, Calberg C, and Jerome R. Effects of incorporation of modified silica nanoparticles on the mechanical and thermal properties of PMMA.  Jornal of Thermal Analysis and Calorimetry, 87, 2007, 101-104.