بررسی اثر نانولایه خاک رس بر سینتیک پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم استایرن

خاک رس اصلاح شده با اصلاح کننده دارای باند دوگانه، برای بررسی اثر محدودکنندگی صفحات خاک رس بر پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم (ATRP) استایرن به کار گرفته شد. زنجیرهای پلیمری آزاد و اتصال یافته به صفحات خاک رس به عنوان ابزاری برای بررسی اثر محدودکنندگی صفحات نانو بر پلیمریزاسیون به کار گرفته شدند. با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی (GC)، امکان بررسی تغییرات درجه تبدیل و هم چنین رسم نمودار سینتیکی فراهم آمد. نمودار سینتیکی خطی حاصله، نشان دهنده طبیعت زنده پلیمریزاسیون ومیزان غلظت ثابت رادیکال آزاد بود. همچنین نمودار تغییرات متوسط عددی و وزنی وزن مولکولی و شاخص پراکندگی با استفاده از روش کروماتوگرافی ژل تراوایی (GPC) مورد بررسی قرار گرفت. نمودار خطی وزن مولکولی عددی نسبت به درجه تبدیل نیز بیان گر ماهیت زنده پلیمریزاسیون بود. وزن مولکولی زنجیرهای آزاد نزدیکتر به مقدار تئوری و بالاتر از زنجیرهای اتصال یافته و نیز شاخص پراکندگی زنجیرهای آزاد پایین تر از زنجیرهای اتصال یافته بود. در مورد زنجیرهای آزاد، بازده شروع کننده کوچکتر از ۱ بوده و با افزایش میزان خاک رس وزن مولکولی بالاتری حاصل شد. زنجیرهای اتصالی، وزن مولکولی پایین تر داشته و بازده شروع کننده بزرگتر از ۱ بود و با افزایش میزان خاک رس، کاهش محسوس در وزن مولکولی و افزایش در شاخص پراکندگی آن ها مشاهده شد. هم چنین در مورد همه نمونه ها، شاخص پراکندگی با پیشرفت واکنش باریک تر شده به نحوی که از مقادیر بزرگتر از ۲ شروع و در انتهای واکنش به حدود ۲/۱ رسید. نتایج FTIR، نشان دهنده برهم کنش بین ذرات نانو و مونومر بود که این برهم کنش سبب افزایش سرعت واکنش و شاخص پراکندگی نمونه ها با افزایش میزان نانوذره می شود.

کلیدواژه ها:

خاک رس ، سینتیک ، پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم ، زنجیر آزاد ، زنجیر اتصال یافته