دوره 5، شماره 1 - ( 1400 )
جلد 5 شماره 1 صفحات 55-43 |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- دانشگاه جامع امام حسین (ع)
2- دانشگاه جامع امام حسین (ع) ، a.kebritchi@ippi.ac.ir
2- دانشگاه جامع امام حسین (ع) ، a.kebritchi@ippi.ac.ir
چکیده: (1933 مشاهده)
موضوع تحقیق
هدف از این پژوهش بررسی سینتیک پخت حامل پلی‌یورتانی برپایه پلی‌بوتادین خاتمه‌یافته با هیدروکسیل (HTPB) است. این واکنش در کامپوزیت‌های پلی‌یورتانی پیشرفته بسیار حائز اهمیت است.
روش‌ها
دی‌اُل HTPB با دو نوع عامل پخت دیایزوسیاناتی تولوئن دی‌ایزوسیانات (TDI) و ایزوفورون دی‌ایزوسیانات (IPDI) در حضور و عدم حضور کاتالیزور دی‌بوتیل تین دی‌لورات (DBTDL)، توسط روش کالریمتری روبشی تفاضلی (DSC) در چند نرخ حرارتی مختلف (5، 10، 20 و °C/min 40)، تحت پخت دینامیکی قرار گرفت. پارامترهای سینتیکی توسط مدلهای کسینجر، اوزاوا و تبدیل یکسان محاسبه شد. تشکیل گروه‌های عاملی پلییورتان و افزایش گرانروی در حین پخت، توسط روش طیف‌سنجی مادون قرمز-تبدیل فوریه (FT-IR) و ویسکومتر چرخشی (RV) بررسی شد.
نتایج تحقیق
نتایج نشان داد نوع عامل پخت و حضور کاتالیست، انرژی فعالسازی، آنتالپی واکنش، تکمیل واکنش و سرعت پخت را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مدلهای سینتیکی مختلف نشان دادند، انرژی فعالسازی به عنوان تابعی از درصد تبدیل واکنش به طور متوسط به ازای هر 05/0 واحد افزایش در درصد تبدیل، حدود kJ/mol 1 کاهش مییابد. انرژی فعالسازی سامانه حامل HTPB-TDI-DBTDL با شیب کمتری نسبت به سامانه حامل HTPB-IPDI-DBTDL برحسب درصد تبدیل کاهش مییابد. کاهش انرژی فعالسازی در درصد تبدیلهای بیشتر از %90 احتمالاً به علت نفوذ کوچک مولکولها به پلیمرها، شیب بیشتری پیدا می‌کند. آنتالپی واکنش پخت سامانه حامل HTPB-TDI-DBTDL در سرعت بالاتر از C/min° 10 تقریباً مستقل از سرعت حرارت‌دهی است، در حالیکه آنتالپی واکنش پخت سامانه حامل HTPB-IPDI-DBTDL به سرعت حرارت‌دهی به میزان قابل ملاحظه‌ای وابسته است. نتایج شیمی-رئولوژی نشان داد سرعت واکنشپذیری سامانه حامل به ترتیب HTPB-TDI-DBTDL>HTPB-IPDI-DBTDL>HTPB-TDI است.
کلمات کلیدی: HTPB، DSC، سینتیک پخت، عامل پخت، انرژی فعالسازی.
هدف از این پژوهش بررسی سینتیک پخت حامل پلی‌یورتانی برپایه پلی‌بوتادین خاتمه‌یافته با هیدروکسیل (HTPB) است. این واکنش در کامپوزیت‌های پلی‌یورتانی پیشرفته بسیار حائز اهمیت است.
روش‌ها
دی‌اُل HTPB با دو نوع عامل پخت دیایزوسیاناتی تولوئن دی‌ایزوسیانات (TDI) و ایزوفورون دی‌ایزوسیانات (IPDI) در حضور و عدم حضور کاتالیزور دی‌بوتیل تین دی‌لورات (DBTDL)، توسط روش کالریمتری روبشی تفاضلی (DSC) در چند نرخ حرارتی مختلف (5، 10، 20 و °C/min 40)، تحت پخت دینامیکی قرار گرفت. پارامترهای سینتیکی توسط مدلهای کسینجر، اوزاوا و تبدیل یکسان محاسبه شد. تشکیل گروه‌های عاملی پلییورتان و افزایش گرانروی در حین پخت، توسط روش طیف‌سنجی مادون قرمز-تبدیل فوریه (FT-IR) و ویسکومتر چرخشی (RV) بررسی شد.
نتایج تحقیق
نتایج نشان داد نوع عامل پخت و حضور کاتالیست، انرژی فعالسازی، آنتالپی واکنش، تکمیل واکنش و سرعت پخت را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مدلهای سینتیکی مختلف نشان دادند، انرژی فعالسازی به عنوان تابعی از درصد تبدیل واکنش به طور متوسط به ازای هر 05/0 واحد افزایش در درصد تبدیل، حدود kJ/mol 1 کاهش مییابد. انرژی فعالسازی سامانه حامل HTPB-TDI-DBTDL با شیب کمتری نسبت به سامانه حامل HTPB-IPDI-DBTDL برحسب درصد تبدیل کاهش مییابد. کاهش انرژی فعالسازی در درصد تبدیلهای بیشتر از %90 احتمالاً به علت نفوذ کوچک مولکولها به پلیمرها، شیب بیشتری پیدا می‌کند. آنتالپی واکنش پخت سامانه حامل HTPB-TDI-DBTDL در سرعت بالاتر از C/min° 10 تقریباً مستقل از سرعت حرارت‌دهی است، در حالیکه آنتالپی واکنش پخت سامانه حامل HTPB-IPDI-DBTDL به سرعت حرارت‌دهی به میزان قابل ملاحظه‌ای وابسته است. نتایج شیمی-رئولوژی نشان داد سرعت واکنشپذیری سامانه حامل به ترتیب HTPB-TDI-DBTDL>HTPB-IPDI-DBTDL>HTPB-TDI است.
کلمات کلیدی: HTPB، DSC، سینتیک پخت، عامل پخت، انرژی فعالسازی.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
مهندسی پلیمریزاسیون
دریافت: 1399/4/29 | پذیرش: 1399/10/9 | انتشار: 1400/4/19
دریافت: 1399/4/29 | پذیرش: 1399/10/9 | انتشار: 1400/4/19
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |