جلسه دفاع از پایان‌نامه: مینا نوروزی: گروه مهندسی پلیمر

خلاصه خبر: اثر توزیع اندازه و جرم مولکولی پلیمر در محلول سل بر گرادیان ساختار ایروژل پلیمری: تجربی و شبیه سازی

  • عنوان: اثر توزیع اندازه و جرم مولکولی پلیمر در محلول سل بر گرادیان ساختار ایروژل پلیمری: تجربی و شبیه سازی
  • ارائه‌کننده: مینا نوروزی
  • استاد راهنما: آقای دکتر احمدرضا بهرامیان
  • استاد ناظر داخلی اول: خانم دکتر سمیه قاسمی راد
  • استاد ناظر خارجی اول: آقای دکتر قدرت الله هاشمی مطلق (دانشگاه تهران)
  • استاد مشاور اول: آقای دکتر علیرضا شریف
  • مکان: دانشکده مهندسی شیمی، اتاق 351
  • تاریخ: 18/06/1397
  • ساعت: 10:00

چکیدهدر این پژوهش، جرم مولکولی پلیمر و غلظت اولیه محلول به عنوان پارامترهای موثر در ریز ساختار ایروژل-های فنول-فرمالدهید در نظر گرفته شد و با کنترل دو پارامتر یاد شده ایروژل های نو ترکیب با ساختارگرادیانی سنتز شده است. برای ایجاد یک طیف از جرم مولکولی، فرآیند شبکه¬ای شدن (پخت) کنترل شده رزین در دمای ثابت ℃120 و در زمان¬های 5/2، 5 و 5/7 دقیقه انجام شد. همچنین جرم مولکولی پیش پلیمر با استفاده از روش¬های پراکندگی نور دینامیک (و روابط مربوط) و رابطه¬ی مارک-هاوینک محاسبه شد، در ادامه با استفاده از درصد شبکه¬ای شدن به دست آمده از روش گرما سنجی پویشی تفاضلی، جرم مولکولی نمونه¬های پخت شده در زمان¬های 0، 5/2، 5 و 5/7 دقیقه به ترتیب تقریبا 1000، 1200، 1250 و 1400 تخمین زده شد. به منظور بررسی اثر غلظت، محلول¬هایی با غلظت 10%، 15%، 20% و 25% پلیمر در حلال تهیه شد. ارزیابی تخلخل نمونه¬ها نشان داد که با افزایش غلظت، تخلخل کاهش می¬یابد ولی با افزایش جرم مولکولی تغییر چشمگیری در تخلخل نمونه¬ها رخ نمی¬دهد. در ادامه با بررسی عکس¬های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان ساختار ایروژل¬ها ارزیابی شد. با افزایش جرم مولکولی کاهش شدید در اندازه خوشه¬های کلوئیدی پلیمر دیده شد که این پدیده¬ی جالب به علت تغییر در شیمی پلیمر پخت شده و برهمکنش پلیمر-حلال است. تغییرات در شیمی و میزان قطبیت پلیمر با آزمون¬های زاویه تماس و طیف سنجی فروسرخ ردیابی شد، که نتایج حاکی از کم شدن گروهای قطبی با افزایش زمان پخت است. سپس با علم تاثیر جرم مولکولی بر میکروساختار ایروژل، ساختار گرادیانی با کنترل غلظت و جرم مولکولی به دست آمد که داری طیف گسترده¬ای از تخلخل بود (از 75/0 تا 9/0). میکروساختار ایروژل گرادیانی، کاهش و یکنواختی را در اندازه خوشه¬های کلوئیدی پلیمر با افزایش همزمان جرم مولکولی و غلظت نشان داد. سپس ضریب رسانایی حرارتی نمونه¬ها به عنوان هدف اصلی این پژوهش بررسی شد. رسانایی حرارتی ایروژل¬ها با افزایش غلظت روند رو به رشدی از خود نشان داد ولی افزایش جرم مولکولی اثر نا منظم تقریبأ رو به نزول در رسانش حرارتی مواد داشت. ساختار یکنواخت گرادیانی ایجاد شده با کنترل غلظت و جرم مولکولی دارای دامنه¬ی گسترده¬ا¬ی از ضریب رسانش حرارتی بود (از 029/0 تا 042/0 ). همچنین ساختار گرادیانی افزایش شدیدی در ضریب رسانش حرارتی با افزاش هزمان جرم مولکولی و غلظت محلول¬ها نشان داد. در نهایت با استفاده از نرم افزار 〖COMSOL Multiphysics〗^® ساختار گرادیانی ایروژل شبیه سازی شده و رفتار حرارتی این مواد با توجه به نتایج تجربی پژوهش¬ها ارزیابی شد.
کلمات کلیدی ایروژل فنولیک، ساختار گرادیانی، تخمین جرم مولکولی، ارزیابی ساختار متخلخل، شبیه سازی.


17 شهریور 1397 / تعداد نمایش : 1723