اصلاح میکروکپسول های پلی(اوره-فرمالدهید) به منظور بهبود کارایی سامانه های کامپوزیتی خودترمیم شونده

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 گروه مهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 عضو هیئت علمی، گروه مهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

امروزه میکروکپسوله کردن مواد به صورت گسترده در زمینه ها و صنایع مختلفی از جمله کشاورزی، مواد غذایی و دارویی، پوشش و لوازم آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مهم ترین کاربردهای میکروکپسول ها در تهیه کامپوزیت های پلیمری خودترمیم شونده می باشد و میکروکپسول های پلی(اوره-فرمالدهید) (PUF) به دلیل ویژگی های مناسبی که دارند در تهیه این سامانه ها بسیار مورد توجه هستند. اما این میکروکپسول ها در برخی موارد توانایی برهمکنش مناسب با زمینه پلیمری را نداشته و درنتیجه موجب افت خواص مکانیکی زمینه و همچنین جلوگیری از انتقال مناسب تنش وارد شده به میکروکپسول ها (و درنتیجه کاهش عملکرد خودترمیم شوندگی) می شوند. اصلاح میکروکپسول ها به منظوربهبود برهم کنش های زمینه میکروکپسول و همچنین بهبود خواص خود میکروکپسول ها، رویکردی مؤثر برای کاهش میزان افت خواص مکانیکی و انتقال بهتر تنش به میکروکپسول ها می باشد. با توجه به مطالعات موجود در منابع روش های اصلاح میکروکپسول های PUF را می توان به 4 دسته کلی اصلاح با استفاده از عوامل جفت کننده سیلانی، اصلاح در حین سنتز، اصلاح با استفاده از نانوذرات و تهیه میکروکپسول های با پوسته چند لایه با استفاده از روش ترسیب لایه به لایه تقسیم بندی کرد.
در این مطالعه، ابتدا به صورت مختصر میکروکپسول ها و عوامل مؤثر بر کارایی آن ها، روش های کپسوله کردن و سامانه های خودترمیم شونده برپایه میکروکپسول ها شرح داده شده و سپس بطور ویژه میکروکپسول های PUF و روش های اصلاح آن ها مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modification of poly(urea-formaldehyde) microcapsules in order to improve the performance of self-healing composite systems

نویسندگان [English]

  • tina rabiee 1
  • Mahmood Masoomi 2
  • Saied Nouri Khorasani 2
  • Rasoul Esmaeely Neisiany 1
1 Polymer engineering group, Department of chemical engineering, Isfahan university of technology, Isfahan, Iran
2 Polymer engineering group, Department of chemical engineering, Isfahan university of technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Nowadays, the microcapsulation of materials is utilized extensively in different fields and industries including agriculture, food and pharmaceutical materials, coatings, and cosmetics. One of the most important applications of microcapsules is in the preparation of self-healing polymer composites, and poly (urea-formaldehyde) (PUF) microcapsules are very considerable in preparation of these systems, due to their suitable properties. However in some cases these microcapsules are not able to interact properly with polymeric matrix, and therefore, this leads to a reduction in mechanical properties of matrix and restriction of appropriate transition of applied stress to microcapsules (and hence, reduction of self-healing function) as well. Modification of microcapsules in order to reinforce the matrix-microcapsule interactions and improvement of microcapsules properties, is an effective approach for reduction of the drop in mechanical properties and improvement of stress transition to microcapsules. According to the literature, the modification methods of PUF microcapsules can be classified into 4 main groups including; modification via silane coupling agents, modification during synthesis, modification by using nanoparticles, and preparation of multishell microcapsules via layer-by-layer deposition method.
In this study, first, microcapsules and factors affecting their effectiveness, methods of encapsulation, and microcapsule based self-healing systems are explained briefly. Then, especially PUF microcapsules and modification methods of them are investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chemical modification methods
  • Poly(urea-formaldehyde) microcapsules
  • mechanical properties
  • Self-healing materials
  • Polymer composites