عوامل موثر بر بلورينگي پلي‌(وينيل الكل)تهيه شده در شرايط واكنش مختلف

Parameters Affecting the Crystalinity of Poly(vinyl alcohol) Prepared at Different Reaction Conditions

در اين پژوهش، نمونه‌هايي از پلي(وينيل الكل) در شرايط واكنش مختلف تهيه شده است. دما و زمان، با وجود مقدار كاتاليزور ثابت در آزمون‌ها، به‌عنوان مهم‌ترين عوامل روي خواص پلي‌(وينيل الكل)‌هاي توليد شده درنظر گرفته شده و درجه آبكافت و وزن مولكولي به‌عنوان متغيرهاي وابسته اندازه‌گيري شدند. براي اين كار، ابتدا دما روي C°45 ثابت نگه داشته شده و آزمون آبكافت در زمان‌هاي متفاوت انجام شد. براي اثر عامل دما نيز آزمون در زمان min 40 در دماهاي متفاوت انجام شد. با توجه به كاربردهاي مختلف پلي‌(وينيل الكل) و خواص انواع مختلف آن از قبيل انحلال‌پذيري، كشش سطحي، مقاومت در برابر كشش و گرانروي، بلورينگي نمونه‌هاي تهيه شده با گرما‌سنجي پويشي تفاضلي بررسي شد. افزايش دما و زمان در طول واكنش آبكافت باعث افزايش درجه آبكافت و كاهش وزن مولكولي نمونه‌ها شد. عمليات گرمايي، وزن مولكولي، درجه آبكافت و نوع پيكربندي مهم‌ترين عوامل موثر بر بلورينگي نمونه‌ها هستند. از ميان اين عوامل، عمليات گرمايي كه پس از سنتز روي پليمر اعمال مي‌شود، اثر بسيار زيادي بر افزايش يا كاهش بلورينگي نهايي دارد كه اين عامل براي همه پلي‌(وينيل الكل)‌هاي تهيه شده به‌طور يكسان اعمال شد. افزايش درجه آبكافت باعث افزايش بلورينگي، كاهش وزن مولكولي و كاهش بلورينگي نمونه‌ها شده ولي اثر درجه آبكافت بيشتر از وزن مولكولي است. با توجه به نتايج آزمون FTIR پيكربندي هم‌آرايش، آرايش غالب و مطلوب در بلورينگي نمونه‌هاست. براي يكسان‌سازي پيكربندي ماده اوليه آبكافت، از يك نوع پلي‌(وينيل استات) براي همه آزمون‌ها استفاده شد. با توجه به تغيير سه عامل درجه آبكافت، وزن مولكولي و پيكربندي در شرايط مختلف واكنش اثر هر عامل به‌طور مجزا و اثر جمعي عوامل روي مقدار بلورينگي و دماي ذوب نمونه‌ها بررسي شده است.

Various samples of poly(vinyl alcohol) have been prepared under different conditions. Temperature and time in the presence of catalyst were assumed as important parameters affecting the properties of poly(vinyl alcohol). The degree of hydrolysis and molecular weight, as dependent parameters, were determined. First the temperature was kept at 45°C and hydrolysis reactions were conducted at different times. To investigate the effect of temperature on hydrolysis process the time was kept constant at 40 min and the reaction was carried out at various temperatures. By considering the various uses of poly(vinyl alcohol) and the properties of its various grades such as solubility, surface tension, resistance in tension, and viscosity, the crystallinity of various prepared samples were investigated using differential scanning calorimetry. Increasing the time and temperature of the reaction led to higher degree of hydrolysis and lower molecular weight. Molecular weight, thermal treatment, degree of hydrolysis and the type of configuration of the molecules were the most important parameters affecting the crystallinity. Increasing the degree of hydrolysis increased the crystallinity and reduction in molecular weight and in this respect the effect of degree of hydrolysis on crystallinity was more evident than the molecular weight. In order to have similar molecular configuration for raw material the same polyvinyl acetate was used in all the tests. FTIR results showed that syndiotactic structure was dominant and favored the crystallinity. By considering the variation in three parameters during reaction the individual and associated effects of degree of hydrolysis, molecular weight and configuration was investigated on the crystallinity and melting point.