تحقیق پلیمر های رسانا

چانگ و همکارانش در تحقیقی جدیدتر (۲،۱-آکریل آمید-۲-متیل-۱-پروپان سولفویک اسید ) را به عنوان عامل فعال سطحی برای ساخت نانو کامپوزیتی از مونومرهای استایرن و متیل متاکریلات با پلیمریزاسیون امولسیونی استفاده کردند . آنها نسبت وزنی یک به یک را برای مونومر ها در نظر گرفتند اما بررسی ها  نشان دادند که لایه های سیلیکات بر ترکیب درصد مونومر های وارد واکنش شده تاثیر می گذارند که علت اصلی آن تفاوت قطبیت مونومر هاست . مونومرهای قطبی تر ( متیل متاکریلات ) اتصال بیشتری با لایه های سیلیکات برقرار می کنند .تحقیق پلیمر های رسانا در قالب فایل ورد به همراه منیع آماده برای ویرایش و پرینت میباشد.

مقدمه:

نتایج تفرق اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری وجود مورفولوژی کاملاً پراکنشی را در نانو کامپوزیت به دست آمده تایید می کنند . در ادامه ، خواص حرارتی ،فیزیکی /مکانیکی و ریولوژیکی نانو کامپوزیت نیز بررسی شدند . نتایج بهبود چشمگیر خواص را در مقایسه با کوپلیمر خالص نشان می دهند . همین محققان در یک بررسی دیگر  ساخت نانو کامپوزیتی از کو پلیمر استایرن  / آکریلونیتریل را ، با نسبت وزنی یک به یک برای مونومر ها و مونت موریلونیت خالص ، با پلیمریزاسیون امولسیونی و با استفاده از عامل فعال سطحی بررسی کردند .به طور کلی اساس کار در روش ساخت نانو کامپوزیت ها با پلیمریزاسیون امولسیونی این است که ، در مرحله اول ، آب ، سیلیکات لایه ای و عامل فعال سطحی با هم مخلوط می شوند و بر هم کنش عوامل موجود در این سامانه واکنشی باعث انبساط فضای بین لایه ای می شود . سپس مونومر یا مونومرها به همراه سامانه واکنشی اضافه می شوند و پیشرفت واکنش پلیمریزاسیون باعث غلبه بر باقیمانده جاذبه بین لایه ای و رسیدن به ریز ساختار پراکنشی می شود . در این تحقیق ، اثر افزودن یا نیفزودن یکی از کومونومر ها ( آکریلونیتریل ) در مرحله اول بر ریز ساختار و خواص مطالعه شد . بررسی های مورفولوژیکی نشان دادند در نمونه های سری اول ، که بخشی از آکریلونیتریل به همراه آب و سیلیکات لایه ای در مرحله اول حضور دارد ، مورفولوژی کاملاً پراکنشی حاصل می شود ؛ در حالی که در نمونه های سری دوم ، که مونومرها فقط در مرحله دوم اضافه می شوند ، ترکیبی از مورفولوژی پراکنشی لایه ای / میان افزده دیده می شود . مدول و دمای انتقال شیشه ای این دو نمونه نیز بسیار متفاوت اند . به نظر می رسد وجود کومونومر قطبی تر به همراه آب در انبساط فضای بین لایه ای بسیار مؤثر است .گروهی از محققان ساخت نانو کامپوزیت هایی از پلیمرهای رسانا و نیمه رسانا و سیلیکات لایه ای با پلیمریزاسیون امولسیونی را با هد تولید از سیالات الکترو یولوژیکال مطالعه کرده اند . آن ها در بررسی های خود نانو کامپوزیت هایی از پلی استایرن ، پلی آنیلین و پلی پیرول را با مونت موریلونیت با پلیمریزاسیون امولسیونی ساخته اند . در همه این حالات از دودسیل بنزن سولفیک اسید به عنوان عامل فعال سطحی استفاده شده است . این ماده ، علاوه بر عملکرد فعالیت سطحی ، بر رسانایی و قابلیت ذرات نانو کامپوزیت و خواص الکترویولوژیکال آن ها مؤثر است.

تهیه نانو کامپوزیت­های رسانا بر پایه پلی آنیلین:

پلیمر های رسانا زمینه تحقیقاتی جالبی در دو دهه اخیر بوده اند. متداول­ترین این پلیمر­ها: پلی تیوفن، پلی استیلن، پلی آنیلین، پلی پیرول و پلی پارا فنیلن می باشند. از میان پلیمر­های رسانا آنیلین توجه ویژه­ای بخاطر ویژگیهای از قبیل سنتز راحت، قیمت پایین، کاربرد وسیع و راندمان بالای پلیمریزاسیون به خود جلب کرده­است. خصوصیات الکتریکی، الکتروشیمیایی و نوری پلی آنیلین آنرا به ماده­ای جذاب برای کاربرد در صنایع الکترونیکی، پوششهای ضد الکتریسیته ساکن، پوششهای ضد خوردگی  تبدیل کرده است۲،۴. با این وجود پلی آنیلین دارای معایبی است که استفاده صنعتی از این پلیمر را با مشکل مواجه کرده است، که ازآن جمله می توان به محدودیت هایی که فرآیند پذیری ضعیف و خصوصیات مکانیکی پایین آن بوجود می آورند اشاره کرد۳. چندین روش برای حل این مشکل ارائه شده است. به عنوان مثال فرآیندپذیری و پایداری حرارتی پلی آنیلین را می­توان با دوپینگ مجدد آن با اسید­های آلی مانند، دودسیل بنزن سولفونیک اسید ، پاراتولوئن سولفونیک اسید و کامفور سولفونیک اسید،یا اسیدهای معدنی از قبیل : اسید کلریدریک ، اسید سولفوریک اسیدفسفریک بهبود بخشید. همچنین کوپلیمریزاسیون آنیلین با مشتقات آنیلین روش دیگری برای بهبود فرآیند پذیری این پلیمر رسانا می­باشد. از میان روشهای بکار برده شده برای بهبود فرآیندپذیری و همچنین بالا بردن خصوصیات مکانیکی پلی آنیلین، مخلوط کردن این پلیمر با انواع پلیمرهای آلی دارای قدرت مکانیکی بالا مورد توجه ویژه قرار گرفته است و نظر مراکز آکادمیک و صنعتی را به خود جلب نموده است۸،۱۰. روش تهیه کامپوزیت روش بسیار مهمی است که در آن یک پلیمر رسانا در ماتریکس یک پلیمر یا مخلوطی از پلیمرها یی با خواص فیزیکی وشیمیایی مناسب وارد می شود. با این روش کامپوزیتهایی با رسانایی قابل قبول وخواص مکانیکی مناسب با تنظیم نسبت پلیمر رسانا به پلیمر عایق می تواند تولید شود. مشخص شده است که خصوصیات الکتریکی یک کامپوزیت وابسته به غلظت، سایز، شکل ذرات پلیمر رسانای می باشد همچنین مخلوط کردن دوفاز پلیمری نقش مهمی رادر کنترل خواص مکانیکی ورسانایی کامپوزیت حاصل دارد. در این مقاله ما ابتدا پلی آنیلین را در ابعاد نانو با اکسیداسیون شیمیایی آنیلین در حضور امواج امواج فراصوت وتحت گاز بی اثر N2 با استفاده از آغازگر آمونیوم پراکسی دی سولفات سنتز نمودیم، سپس نانو پلی آنیلین سنتزشده را با کوپلیمر (استایرن- آلترناتیو- مالئیک اسید) و پلی استایرن سولفونیک اسید باروش مخلوط کردن فیزیکی تهیه کردیم. اثر نسبتهای مختلف اجزای سازنده کامپوزیت برروی رسانایی کامپوزیت های تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت و همچنین همگن بودن وانعطاف پذیری فیلمهای پلیمری حاصل نیز بررسی شده است. رسانایی کامپوزیتها بوسیله سیستم چهار نقطه ای وساختار کامپوزیتها بوسیله طیف سنجی بررسی شدند.

پلیمر
پلیمر

پلی آکریلات ها:

متیل متاکریلات مونومری است که برای میان افزودن لایه ای سیلیکات از مدت ها قبل به کار رفته است . در حال حاضر نیز مطالعات و تحقیقات درباره ی نانو کامپوزیت های ساخته شده از این مونومر ادامه دارند . کوتوبودینو همکارانش ، در تحقیقی جدید ، نانو کامپوزیتی را از متیل متاکریلات و ۲ درصد مونت موریلونیت از دو روش پلیمریزاسیون محلولی و امولسیونی تهیه و ، با آنالیز و بررسی خواص محصول نهایی ، این دو روش را مقایسه کردند . در این بررسی از یک عامل فعال سطحی یونی /دو قطبی –اکتادسیل دی متیل بنتین – برای اصلاح سیلیکات لایه ای استفاده شد و این سیلیکات لایه ای اصلاح شده در هر دو روش به کار رفت . نتایج آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان دادند که مورفولوژی محصول واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی ترکیبی از دو ریز ساختار میان افزوده /پراکنشی است در حالی که محصول پلیمریزاسیون محلولی کاملاً میان افزوده است . نتایج آنالیز حرارتی نیز نشان دادند که دمای انتقال شیشه ایTg نانوکامپوزیت روش امولسیونی ۱۸درصد بیشتر از پلی متیل آکریلات خالص و ۱۰درصد بیشتر از نانو کامپوزیت روشی محلولی است . این محققان مزیت پلیمریزاسیون امولسیونی به پلیمریزاسیون  محلولی را در این دانستند که ، چون ویسکوزیته آب کمتر از ویسکوزیته مونومر است ، نیروهای محرکه جدایی لایه های سیلیکات در محیط آبی کمتر از محیط مونومری با مانع روبه رو هستند لذا لایه ها بهتر جدا و پخش می شوند .لی و چانگاز پلیمریزاسیون امولسیونی برای ساخت نانو کامپوزیت پلی متیل متاکریلات / مونت موریلونیت استفاده کردند . در این مطالعه از سدیم لوریل سولفات (SLS) به عنوان عامل فعال سطحی استفاده شده است . بررسی های ساختاری نشان می دهند ریز ساختار محلول به دست آمده کاملاًمیان افزوده و جهت گیری زنجیره ها کاملاً موازی جهت گیری لایه های است که فضای بین آن ها بزرگتر شده است . برخلاف توده پلیمری ، پلیمر میان افزوده هیچ منحنی گرماگیر واضحی را در آنالیز DSC نشان نمی دهد . لذا محققان گفته اند که تحرک بخش های زیادی از زنجیر با محصور شدن در فضای بین لایه ای مونت موریلونیت تا حد زیادی محدود شده است . به نظر می رسد اتصال یونی – دو قطبی نیروی محرکه ورود و ثابت شدن زنجیره های پلیمری بر سطح مونت موریلونیت باشد . بر اساس نظریه لی و چانگ ،اگر ریز ساختار نانو کامپوزیتی به دست آمده از روش واکنشی کاملاً میان افزوده شود ، حضور سیلیکات لایه ای روی وزن مولکولی بخش پلیمری تاثیر خاصی ندارد و وزن مولکولی پلیمر نانو کامپوزیت را می توان معادل وزن مولکولی پلیمر به دست آمده از همان شرایط واکنشی مشابه (بدون حضور سیلیکات لایه ای) دانست .

ویژگی های پلیمیزاسیون امولسیونی:

فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی کاملاً شناخته شده است و در ساخت پلیمر های مختلف به کار می رود . این فرآیند شامل یک واکنش با شیمی رادیکال آزاد در یک محیط نا همگن است که در این محیط مونومر ، مونومر ها یا محلول آن ها در یک فاز پیوسته و به کمک یک امولسیفایر ، به شکل امولسیون پخش می شوند . محیط پلیمریزاسیون این سامانه نیز کمک توزیع کلوییدی از ذرات پلیمر یا محلول پلیمر است که لاتکس نامیده می شود .

فهرست مطالب تحقیق پلیمر های رسانا:

  • ۱-مقدمه:. ۶
  • ۱-۱-پلیمرهای رسانای الکتریسیته :. ۷
  • ۱-۱- ۱-رابطه نظم فضایی وخواص فزیکی در پلیمرهای رسانای الکتریسیته :.. ۸
  • ۱-۲-پلیمرهای رسانای جریان الکتریسیته. ۹
  • ۱-۳- روش های رسانا کردن پلیمرها. ۱۱
  • ۱- ۳-۱- ایجاد پلیمری با زنجیر اصلی نیمه رسانا. ۱۱
  • ۱-۳-۲-  قراردادن پوشش رسانای الکتریسته بر روی پلیمر. ۱۲
  • ۱-۳-۳-افزودن ماده رسانای الکتریسته به آمیزه پلیمری. ۱۳
  • ۱-۴-تولید پلیمر رسانا و انعطاف‌پذیر از نانوذرات طلا. ۱۳
  • ۱-۵- پلیمرهای هوشمند. ۱۵
  • ۱-۶-پلیمرهای فعال الکتریکی. ۱۵
  • ۱-۶-۱-پلیمرهای فعال الکتریکی الکترونیکی:. ۱۶
  • ۱-۷-سیالات مغناطیسی و رئولوژیکی ۱۷
  • در این نوع از پلیمرهای هوشمند، با تغییر میدان مغناطیسی، ویسکوزیته آنها تغییر می‌کند و عملکرد آنها مشابه سیالات الکتریکی رئولوژیکی می‌باشد. ۱۷
  • ۱-۷-۱-سیالات الکتریکی رئولوژیکی. ۱۷
  • ۱-۸-ژل‌های پلیمری هوشمند. ۱۸
  • ۱-۸-۱-پلیمرهای با حافظه شکلی. ۱۸
  • ۱-۹-بررسی بازار پلیمرهای رسانا. ۱۸
  • ۱-۱۰-سنتزنانو پلی آنیلین رسانا. ۲۰
  • ۱-۱۱-نانوکامپوزیت های رسانای  پلیمری. ۲۱
  • ۱-۱۲-مزایای نانو کامپوزیت های پلیمر. ۲۱
  • ۱-۱۳-پر کننده های نانو (نانو فیلر ها ). ۲۲
  • ۱-۱۴-روش تهیه خاک رس. ۲۴
  • ۱-۱۴-۱-سنتز نانو کامپوزیت های پلیمری به روش پلیمریزاسیون امولسیونی.. ۲۵
  • ۱-۱۴-۲-ویژگی های پلیمیزاسیون امولسیونی. ۲۵
  • ۱-۱۵-پلی آکریلات ها. ۲۶
  • ۱-۱۶-کوپلیمر ها. ۲۸
  • ۱-۱۷-تهیه نانو کامپوزیتهای رسانا بر پایه پلی آنیلین. ۳۰
  • منابع و مآخذ.. ۳۲

مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش تحقیق پلیمر های رسانا:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 39
قالب: فایل word

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *