بررسی پارامترهای مؤثر بر پدیده خودهسته‌زایی در پلیمرهای نیمه‌بلوری

نوع مقاله : تالیفی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی پلیمر - دانشگاه صنعتی امیر کبیر

2 واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی جم

3 دانشگده مهندسی پلیمر- دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

بلورینگی پلیمرهای نیمه­ بلوری تحت تأثیر دو فرایند هسته­ گذاری و رشد بوده و مرحله هسته­ گذاری واپایشگر سینتیک بلورینگی است. به­ طور کلی، دو نوع هسته­ گذاری همگن و ناهمگن وجود دارد. خودهسته ­زایی یا اثر حافظه، نوعی از هسته ­گذاری همگن است. این پدیده زمانی رخ می ­دهد که هسته­ های بلوری پلیمر باقی­مانده ناشی از دما یا زمان ناکافی ذوب در مرحله سرمایش بعدی، به شتاب­دهی هسته­ گذاری منجر شوند. با وجود پژوهش ­های بسیاری که در زمینه خودهسته­ زایی انجام گرفته است، هنوز مفهوم این پدیده و عوامل مؤثر بر آن نیاز به مطالعه و بررسی دارد. در این مقاله، پس از معرفی پدیده خودهسته ­زایی و پدیده­ شناسی آن، روش اندازه ­گیری و تعیین دامنه ­های خودهسته ­زایی معرفی می ­شود. سپس، به بررسی دقیق عوامل مؤثر بر این پدیده، مانند اثر جرم مولکولی، توپولوژی و اثر محدودیت ساختاری زنجیرهای پلیمری پرداخته می­ شود. جرم مولکولی و توپولوژی، با ایجاد ممانعت ­های حاصل از گره­ خوردگی­ های سامانه ­های پلیمری، پایداری خودهسته ­زاها و اثر حافظه را افزایش می ­دهند. محدودیت­ های ساختاری در سامانه ­های دارای نانوذرات نیز همانند کوپلیمرهای دست ه­ای، تحت تأثیر محدودیت ­های ناشی از کاهش تحرک نفوذی زنجیرها هستند. در این سامانه ­ها، اتصال زنجیرها به سطح نانوذرات یا محدودیت ­های ناشی از اتصالات کووالانسی دو انتهای زنجیر به حذف دامنه خودهسته ­زایی (دامنه 2) و کاهش اثر حافظه منجر می ­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Effective Parameters on Self-Nucleation Phenomenon in Semi-Crystalline Polymers

نویسندگان [English]

  • Zahra Yagoobi 1
  • Abdolhanan Sepahi 2
  • Kamal Afzali 2
  • Azam Jalali 3
  • Khosro valieghbal 2
1 AUT
2 Jam petrochemical company
3 AUT
چکیده [English]

The crystallinity of semi-crystalline polymers is affected by both nucleation and growth processes, and the nucleation phase controls the kinetics of crystallization. In general, there are two types of homogeneous and heterogeneous nucleation. Self-nucleation or memory effect is a type of homogeneous nucleation. This phenomenon occurs when the crystal nuclei of the remaining polymer due to insufficient melting temperature or melting time in the next cooling stage lead to the acceleration of nucleation. Despite many researches on self-nucleation, the exact concept and the factors affecting self-nucleation still need to be studied. In this article, after introducing the phenomenon of self-nucleation and its phenomenology, measurement and the method of determining the domains of self-nucleation are introduced. Then, the factors affecting self-nucleation such as molecular mass, topology, and the structural constraints are discussed. Molecular mass and topology affect the stability of the nuclei and the memory effect by means of constraints resulting from the polymer entanglements. The confinements in polymer/nano-particle system and block copolymers caused by reduction of chain diffusion. In these systems, tethering of the chains to the surface of the nanoparticles or the constraint implemented by the two-ended covalent bonds led to the disappearance of the self-nucleation domain (domain 2) and hampering of memory effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • self-nucleation
  • memory effect
  • nucleation
  • molecular weight
  • topology