عنوان

سنتز پلی‌یورتان حافظه‌شکل پاسخگو به محرک‌های دوگانه حرارتی و غیر حرارتی و ارزیابی خواص فیزیکی و ترمومکانیکی آن

Country Code

IR

Number

۴۵۰۹پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

سنتز پلی‌یورتان حافظه‌شکل پاسخگو به محرک‌های دوگانه حرارتی و غیر حرارتی و ارزیابی خواص فیزیکی و ترمومکانیکی آن

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

Synthesis of Thermal and Non-Thermal Dual Responsive Shape Memory Polyurethane and Investigation of Its Physical and Thermo-Mechanical Properties

First Statement of Responsibility

/امین بابائی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی پلیمر

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۱۷ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی شیمی- پلیمر

Date of degree

۱۴۰۰/۱۲/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

ایجاد پاسخگویی به محرک‌های حرارتی غیر مستقیم و غیر حرارتی در پلی‌یورتان‌های حافظه‌شکل باعث گسترش محدوده‌ی کاربرد این پلیمرها، به خصوص در زمینه‌ی پزشکی، می‌شود .افزودن نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن(Fe ۳O۴ MNPs) می‌تواند باعث القای اثر حافظه‌شکل پاسخگو به میدان مغناطیسی متناوب در نانوکامپوزیت‌های تهیه شده گردد .در این مطالعه، برای تهیه‌ی نانوکامپوزیت‌های پلی‌یورتان با اثر حافظه‌شکل پاسخگو به میدان مغناطیسی متناوب، نانوذرات مغناطیسیFe ۳O۴ با استفاده از روش همرسوبی شیمیایی سنتز شدند .در ادامه، سطح نانوذرات مغناطیسی با استفاده از( ۳-آمینو پروپیل) تری اتوکسی سیلان (APTES) اصلاح گردید .سپس، با استفاده از واکنش‌پذیری گروه‌های آمینی ایجاد شده روی نانوذرات مغناطیسی و گروه‌های ایزوسیاناتی زنجیرهای اکتادسیل ایزوسیانات(OD) ، نانوذرات مغناطیسی با استفاده از زنجیرهای OD عاملدار شدند .به منظور تغییر میزان اصلاح سطحی نانوذرات مغناطیسی، نسبت‌های مختلفی از زنجیرهای OD و نانوذرات مغناطیسی (v:w ۰:۱/۵O- (M۵.۰)، ۱:۱O- (M۱) و ۳:۱O- (M۳ ))استفاده شدند .نتایج حاصل از آزمون‌های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FTIR) ، آنالیز گرما وزن سنجی حرارتی(TGA) ، پراش اشعه‌ی ایکس (XRD) و مغناطیس سنج نمونه‌ی ارتعاشی(VSM) ، سنتز و اصلاح موفق نانوذرات مغناطیسی مختلف را تأیید نمودند .از طرفی دیگر، نتایج آزمون TGA نشان داد که میزان اصلاح سطحی نانوذرات مغناطیسی با افزایش مقدار زنجیرهای OD از ۲۸ درصد وزنی در نمونه‌یO- M۵.۰ به ۴۵ درصد وزنی در نمونه‌یO- M۳ افزایش می‌یابد .همچنین، نتایج آزمون VSM نشان داد که اشباعیت مغناطیسی نانوذرات با افزایش میزان اصلاح سطحی آنها، کاهش می‌یابد .نانوکامپوزیت‌های مغناطیسی پلی-یورتان حاوی ۴ درصد وزنی از نانوذرات مغناطیسی متفاوت با استفاده از روش ریخته‌گری محلولی تهیه گردیدند .نتایج حاصل از آزمون‌های FTIR و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) نشان دادند که با افزایش میزان اصلاح سطحی نانوذرات مغناطیسی، میزان اختلاط فازی نواحی نرم و سخت پلی‌یورتان در نانوکامپوزیت‌ها افزایش می‌یابد .دلیل این رفتار تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین اتصالات اوره‌ی نانوذرات مغناطیسی با گروه‌های کربونیل بخش‌های نرم و گروه‌های - NHبخش‌های سخت ماتریس پلی‌یورتان می‌باشد .از طرفی دیگر، به دلیل افزایش اختلاط فازی و در نتیجه از بین رفتن نقاط اتصالات عرضی بخش‌های سخت، استحکام مکانیکی نمونه‌ها با افزایش میزان اصلاح سطحی نانوذرات کاهش می‌یابد .با این وجود، نانوکامپوزیت‌هایO/PU - Mمدول یانگ بیشتری را نسبت به سایر نمونه‌ها، به دلیل میزان بالای شاخص پیوند هیدروژنی گروه‌های کربونیل)(HBI(C=O) ، نشان می‌دهند .تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی نشر میدانیSEM) - (FEنشان دادند که اصلاح سطحی نانوذرات مغناطیسی با زنجیرهایOD ، اندازه و تعداد تجمعات نانوذرات را در ماتریس نانوکامپوزیت‌های پلی‌یورتان کاهش داد .به منظور دستیابی به اثر حافظه‌شکل پاسخگو به میدان مغناطیسی متناوب، نانوکامپوزیت‌های حاوی ۶، ۸ و ۱۰ درصد وزنی از نانوذرات مغناطیسیO- M۵.۰ با روش ریخته‌گری محلولی تهیه گردیدند .نتایج آزمون‌های FTIR و DSC نشان داد که جدایش میکروفازی نمونه‌ها با افزایش میزان نانوذرات مغناطیسی افزایش می‌یابد .در حقیقت، نظم‌یافتگی‌های بخش-های سخت با تشکیل پیوند هیدروژنی بین نانوذرات مغناطیسی و بخش‌های سخت پلی‌یورتان افزایش می‌یابد، به طوریکه یک پیک گرماگیر در محدوده‌ی دمائی oC ۱۱۰ در ترموگرام‌های DSC ظاهر شده است .این پیک گرماگیر مربوط به تفکیک نظم‌یافتگی‌های برد کوتاه بخش‌های سخت پلی‌یورتان می‌باشد .توان بلورینگی بخش‌های PCL در فاز نرم پلی‌یورتان با افزایش میزان جدایش فازی، افزایش یافت .با این وجود، ممانعت جزئی در مقابل بلورینگی بخش‌هایPCL ، ناشی از حضور مقدار زیادی از نانوذرات مغناطیسی، میزان بلورینگی نانوکامپوزیت‌ها را کاهش داده است .تمامی نمونه‌های تهیه شده خواص حافظه‌شکل پاسخگو به حرارت مستقیم قابل قبولی را در دو برنامه‌دهی مختلف نشان دادند .همچنین، حضور ۱۰ درصد وزنی از نانوذرات مغناطیسیO- M۵.۰ باعث شد تا نانوکامپوزیت مربوطه شکل اصلی خود را در حضور میدان مغناطیسی متناوب بازیابی نماید .فرآیند بازیابی شکل اصلی این نمونه در طول ۹۰ ثانیه انجام گرفت و نمونه تقریبا تمام شکل اصلی خود را بازیابی نمود .

Text of Note

Responding to indirect heating and non-thermal stimuli in shape memory polyurethanes expands the scope of application of these polymers, especially in the medical filed. The incorporationg of iron oxide magnetic nanoparticles (Fe3O4 MNPs) could induce shape memory effect responsive to alternating magnetic field in the prepared nanocomposites. In this study, to prepare polyurethane nanocomposites with magnetically-responsive shape memory effect, Fe3O4 MNPs were synthesized via chemical coprecipiation method. Afterward, the surface of the MNPs were modified using (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES). Then, using the reactivity among amine groups created on the MNPs and isocyanate groups of octadecyl isocyanate chains (OD), MNPs were modified by OD chains. In order to change the grafting degree of MNPs, different ratios of OD chains and MNPs (0.5:1 (M-O0.5), 1:1 (M-O1), and 3:1 (M-O3) v:w) were utilized. The results of Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), and vibrating-sample magnetometer (VSM) verified the successfull synthesis and functianalization of the various MNPs. On the other hand, the results of TGA showed that the grafting degree of the MNPs was increased from 28 wt. for M-O0.5 to 45 wt. for M-O3 by increament of OD amount. Moreover, VSM results showed that the magnetic saturation of MNPs was reduced by increasing of their grafting degree. Polyurethane magnetic nanocomposites containing 4 wt. of different MNPs were prepared through solution casting method. The results of FTIR and DSC analyses showed that phase mixing degree of the soft and hard domains of polyurethane in nanocomposites was increased by the increment of the grafting degree of the MNPs. This behavior is due to the formation of hydrogen bonds among urea linkages of MNPs with carbonyl groups of soft segments and -NH groups of hard segments of polyurethane matrix. On the other hand, due to the increment of phase mixing and as a result, dissociation of hard segments net points, the mechanical strength of samples was reduced by increaing of surface modification of MNPs. However, M-O/PU nanocomposites showed higher Youngs modulus than other samples because of the high HBI(C=O). Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images showed that the surface modification of the MNPs with OD chains reduced the size and number of the MNPs aggregations in polyurethane nanocomposites matrix. In order to achieve shape memory effect responsive to alternating magnetic field, the nanocomposites containing 6, 8, and 10 wt. of M-O0.5 MNPs were prepared via solution casting method. The results of FTIR and DSC analyses showed that the phase separation of the samples increased with increasing of MNPs content. In fact, the order among hard segments was increased by the formation of hydrogen bonds among MNPs and polyurethane hard segments, so that an exothermic peak was appeared at the temperature range of 110oC in DSC thermograms. This exothermic peak is related to the dissociation of short-range orderings of polyurethane hard segments. The crystalline potential of PCL segments of polyurethane soft phase increased with phase separation degree. However, a slight restriction on PCL segments crystallinity, imposed by the presence of high amount of MNPs, reduced the degree of crystallinity of the nanocomposites. All the prepared samples showed acceptable shape memory properties responsive to the direct heating at two different programings. Moreover, the presence of 10 wt. of M-O0.5 MNPs made the related nanocomposite to recover its original shape in the presence of an alternating magnetic field. The recovery procedure of original shape of this sample was performed during 90 s and the sample recovered almost all of its original shape

ba

Parallel Title

Synthesis of Thermal and Non-Thermal Dual Responsive Shape Memory Polyurethane and Investigation of Its Physical and Thermo-Mechanical Properties

پلی‌یورتان حافظه‌شکل

نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن

خواص ترمومکانیکی

اثر حافظه‌شکل دوگانه

اکتادسیل ایزوسیانات

Subject Term

shape memory polyurethane, iron oxide magnetic nanoparticles, thermo-mechanical proeprties, dual-responsive shape memory effect, octadecyl isocyanate

Subject Term

پلی‌یورتان حافظه‌شکل، نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن، خواص ترمومکانیکی، اثر حافظه‌شکل دوگانه، اکتادسیل ایزوسیانات

بابائی، امین

رضایی، مصطفی، استاد راهنما

روغنی ممقانی، حسین، استاد مشاور

Country

ایران

Date of Transaction

20230703

Call Number

پلیمر ،۶۰۳۴۴ ،۱۴۰۰

Host name

ن‌آ ی‌کیناکمومرت‍ و ی‌کیزیف‍ ص‌اوخ‍ ی‌بایزرا و ی‌ترارح‍ ریغ‍ و ی‌ترارح‍ ه‌ناگود ی‌اهک‌رحم‍ ه‌ب‍ وگخساپ‍ ل‌کشه‌ظفاح‍ ن‌اترویی‌لپ‍ زتنس‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

c28.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

p60344.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۵۰۹

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y