مروری بر سنتز و شناسایی پیونده کوپلیمر دسته‌ای پلی‌تتراهیدروفوران پلی‌‌اتیلن‌گلیکول

نوع مقاله : تالیفی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی/دانشگاه جامع امام حسین (ع)

2 دانشگاه جامع امام حسین (ع)/ دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی/گروه مهندسی شیمی

3 دانشگاه جامع امام حسین (ع)/دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی/گروه مهندسی شیمی

چکیده

امروزه مواد پلیمری به ­دلیل برخورداری از خواص متنوع، هزینه ­بری کم و تولید انبوه و آسان، کاربردهای گسترده و متعددی یافته ­اند. کوپلیمر دست ه­ای پلی‌تتراهیدروفوران پلی‌‌اتیلن گلیکول (TPEG) جزء پیش‌پلیمرها و پیش‌ساز‌های پلی‌یورتان‌ها‌ هستند. پیونده این کوپلیمر با خاصیت انعطاف‌پذیری باعث افزایش انعطاف‌پذیری، افزایش ازدیاد طول و در نتیجه ارتقای خواص پلی‌یورتان می‌شود. در کار حاضر، سنتز پلی‌اتر به روش واپلیمرشدن شیمیایی از مواد اولیه پلیمری مرور شده است. TPEG پلی‌اتری پایان­یافته با هیدروکسیل است که از مواد اولیه پلی‌تتراهیدروفوران(PTHF)  و پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) در مجاورت کاتالیزگر اسیدی (سولفوریک اسید) با واکنش واپلیمرشدن شیمیایی سنتز می‌شود. سنتز دارای دو مرحله هم­زمان واپلیمرشدن پلی‌تتراهیدروفوران با کاتالیزگر اسیدی و سپس جفت‌شدن محصول واپلیمرشدن با پلی‌اتیلن ‌گلیکول است. عواملی مانند زمان و دمای واکنش، وزن مولکولی و نسبت مولی واکنش­ دهنده‌ها و غلظت کاتالیزگر اسیدی بر وزن مولکولی و بازده محصول اثرگذار است. در این کوپلیمر دست ه­ای تتراهیدوفوران قطعه نرم کوپلیمر و دسته‌های اتیلن ‌اکسید قطعه سخت کوپلیمر را تشکیل می‌دهند. نسبت قطعه نرم به قطعه سخت این پلیمر نقش مهمی در تعیین خواصی همانند گران­روی، چگالی و دمای‌ انتقال شیشه‌ای (Tg) دارد. شناسایی این پلیمر با استفاده از آزمون‌های مختلف از جمله طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، تجزیه گرماوزن­ سنجی (TGA)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای کربن (13C NMR) و پروتون (1H NMR) انجام می‌شود. پژوهش‌ها نشان می ­دهد، کوپلیمر حاصل از نوع دسته ­ای تصادفی است. دمای انتقال شیشه‌ای  و ذوب TPEG به ­ترتیب برابر 73/5- و ℃ 8/74 است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A Review on the Synthesis and Characterization of Polytetrahydrofuran Polyethyleneglycol (TPEG) Block Copolymer Binder

نویسندگان [English]

  • Abbas Kebritchi 1
  • Hossein Karimi Shahmarvandi 2
  • Milad Qane 3
1 Assistant Professor/Imam Hussein Comprehensive University
2 Imam Hossein University, Technical Department, Chemical Engineering Group
3 Imam Hossein University/Technical Department/ Chemical Engineering Department
چکیده [English]

Today, polymer materials are widely used due to their diverse properties, low cost, and easy mass production. Polytetrahydrofuran polyethylene glycol (TPEG) block copolymer is one of the prepolymers and precursors of polyurethanes. Polytetrahydrofuran polyethylene glycol block copolymer binder with its flexibility property increases flexibility and elongation, and as a result improves polyurethane properties. In the present work, the synthesis of polyether by chemical depolymerization method from polymer raw materials has been reviewed. TPEG is a hydroxyl-terminated polyether that is synthesized from the raw materials of polytetrahydrofuran (PTHF) and polyethylene glycol (PEG) in the presence of an acid catalyst (sulfuric acid) by chemical polymerization reaction. The synthesis has two simultaneous stages: polymerization of polytetrahydrofuran with an acid catalyst and then coupling the obtained product with polyethylene glycol. Factors such as reaction time and temperature, molecular weight and molar ratio of the reactants and acid catalyst concentration affect the molecular weight and the yield of production. In this copolymer, tetrahydofuran blocks form the soft segment and ethylene oxide blocks form the hard segment of the copolymer. The ratio of the soft segment to the hard segment of this polymer plays an important role in determining properties such as viscosity, density, and glass transition temperature (Tg). Characterization of this polymer is done using various tests including Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), carbon and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C NMR and 1H NMR). Researches show that the resulting copolymer is a random block copolymer. The glass transition temperature and melting point of TPEG are -73.5 ℃ and 8.74 ℃, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Depolymerization
  • Chemical Depolymerization
  • Block copolymer
  • Hydroxyl terminated polyether
  • TPEG

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار