اصلاح سطحي و مشخصه يابي پليمر پرشاخه پلي استر آميدي با استفاده از مركاپتو سيلان به روش سل - ژل

Surface Modification and Characterization of Polyester Amide Hyperbranched Polymer with 3-Mercapto Propyl Trimethoxy Silane from Sol-gel Method

در اين تحقيق پليمر پرشاخه پلي استر آميدي با 10 گروه انتهايي هيدروكسيل با استفاده از 3- مركاپتو پروپيل تري متوكسي سيلان اصلاح گرديد. فرآيند اصلاح تحت شرايط سل-ژل در دو pH 4.5 و 7 در 4 بازه زماني 30 دقيقه، 2، 8 و 24 ساعت انجام گرفت. شناسايي محصول به دست آمده با استفاده از آزمون هاي طيف زير قرمز (FT-IR)، رزونانس مغناطيسي هسته اي (NMR) و آناليز وزن سنجي گرمايي (TGA ) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج به دست آمده بيانگر قرار گيري گروه مركاپتان به جاي گروه هيدروكسل بوده است. نمونه هايي كه در pH خنثي مورد واكنش قرار گرفته اند به دليل سرعت پايين واكنش آبكافت و بالاتر بودن سرعت واكنش تراكم از درصد تبديل بالاتري برخوردار بوده اند. از ميان نمونه هاي ارزيابي شده نمونه 8 ساعت در pH خنثي داراي بالاترين بازده اصلاح بوده است. همچنين افزايش زمان در هر دو pH موجب افزايش ميزان اصلاح شده است. در نهايت شرايط مناسب براي انواع ميزان اصلاح سطحي ارائه شده است.

In this investigation, a polyester-amide hyperbranched polymer possessing 10 hydroxyl end-groups was modified by 3-mercaptopropyle tri-methoxy silane through the well-known sol-gel chemistry. The modification process was carried out using two different independent variables, i.e. pH and duration of the reactions, at two and 4 various levels, respectively. The former's levels were 4.5 and 7 and the latter's levels were 0.5, 2, 8 and 24 hrs. To characterize the obtained products, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and Thermo-gravimetric analysis (TGA) were exploited. The outcomes demonstrated that the replacement of hydroxyl end-groups by mercapto functionalities had already happened. The samples at neutral pH, due to lower speed of hydrolysis reactions and higher speed of condensation ones, showed higher conversions. Among the assessed samples, the one at neutral pH and 8 hours of reaction duration, owed the maximum efficacy. Also, it was concluded that the longer the reaction duration, the higher the modification progress is obtained at both pH levels. Eventually, the optimum conditions for various kinds of modification levels are proposed. J. Color Sci. Tech. 11(2017), 59-68©. Institute for Color Science and Technology