مطالعه تاثیر مایعات یونی با پایه ایمیدازولیوم بر سازگاری بلند پلی وینیل پیرولیدون و پلی اتیلن اکساید
First Statement of Responsibility
/زهرا نیک نام
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۵
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
شیمی فیزیک
Date of degree
۱۳۹۵/۰۴/۰۹
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
فناوری نوین نیازمند انواع جدید مواد پلیمری است .ولی تعداد مونومرصهای در دسترس محدود است .در چنین شرایطی میصتوان از روش کوپلیمره کردن دو یا چند مونومر استفاده نمود .ممکن است تهیه برخی از کوپلیمرصها دشوار یا حتی غیرصممکن باشد .در چنین مواردی روش آمیختن پلیمرصها میصتواند پاسخگو باشد .از نظر فنی آمیختن پلیمرصها روشی ساده است .ولی مسئله کلیدی در بررسی بلندصهای پلیمری سازگاری اجزای بلند در سطح مولکولی است .به منظور بررسی سازگاری بلندصهای پلیمری روشصهای مختلفی مورد استفاده قرار میصگیرد .در میان این روشصها روش ویسکومتری به دلیل سادگی مورد توجه قرار گرفته است .در این پژوهش تاثیر برخی از مایعات یونی با پایه ایمیدازولیوم بر سازگاری بلند پلیمرصهای پلیصوینیل پیرولیدون و پلیصاتیلن اکساید مورد بررسی قرار گرفت .در ابتدا سه مایع یونی شامل۱ - بوتیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید،۱ - هگزیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید و۱ - اکتیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید سنتز شدند .سپس تاثیر مایع یونی بر ویژگیصهای ترمودینامیکی و هیدرودینامیکی محلولصهای آبی پلیصوینیل پیرولیدون و محلولصهای آبی پلیصاتیلن اکساید به روش ویسکومتری بررسی شد .نتایج به دست آمده نشان دادند که افزودن هر سه مایع یونی به محلول آبی پلیصوینیل پیرولیدون کیفیت ترمودینامیکی حلال را افزایش میصدهد .در حالیکه افزودن دو مایع یونی۱ - بوتیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید و۱ - هگزیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید به محلول آبی پلیصاتیلن اکساید کیفیت ترمودینامیکی حلال را کاهش میصدهد .همچنین افزودن مایع یونی۱ - اکتیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید تا یک غلظت مشخص به محلول آبی پلیصاتیلن اکساید کیفیت ترمودینامیکی حلال را افزایش میصدهد .انرژی فعالصسازی جاری شدن برای محلولصهای آبی پلیمرص- مایع یونی در دماصهای مختلف محاسبه شد .سپس رابطهصای جدید بین انرژی فعالصسازی و غلظت محلولصهای رقیق پلیمری به دست آمد .با استفاده از این رابطه معیاری برای قضاوت در مورد تغییر کیفیت ترمودینامیکی حلال با تغییر دما به دست آمد .همچنین بررسی سیستمصهای دوتایی حاوی پلیمر و مایع یونی توسط روشصهایIR - FTوVis - UVوجود برهمکنشصهایی مانند پیوند هیدروژنی و برهمکنش را در سیستمصهای مورد مطالعه تایید کرد .سازگاری پلیمرصهای پلیصوینیل پیرولیدون و پلیصاتیلن اکساید در محلول آبی به روش ویسکومتری بررسی شد .سپس معیاری جدید برای قضاوت در مورد امتزاجصپذیری پلیمرصها به دست آمد .نتایج به دست آمده نشان دادند که پلیصوینیل پیرولیدون و پلیصاتیلن اکساید امتزاجصناپذیرند .ولی سازگاری این دو پلیمر در اثر افزودن مایعات یونی۱ - بوتیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید و۱ - هگزیل-۳- متیل ایمیدازولیوم برماید افزایش میصیابد .بررسی برهمکنشصهای این دو پلیمر در محلولصهای آبی مایع یونی توسط روشVis - UVوجود برهمکنشصهایی مانند پیوند هیدروژنی و برهمکنش را تایید کرد .بررسی تاثیر مایع یونی بر برهمکنشصهای موجود در بلند مورد نظر به روشIR - FTوجود پیوند هیدروژنی بین دو پلیمر را تایید کرد .همچنین نتایج روشIR - FTنشان داد که مایع یونی میصتواند به صورت پلی بین دو پلیمر ایفای نقش نماید .به منظور بررسی اثر افزودن مایع یونی به بلند پلیمری از روش کالریمتری پویشی تفاضلی نیز استفاده شد .نتایج به دست آمده نشان داد که پلیمرصهای پلیصوینیل پیرولیدون و پلیصاتیلن اکساید امتزاجصناپذیرند .ولی افزودن مایع یونی سازگاری این دو پلیمر را افزایش می دهد
Text of Note
Modern technology needs new types of polymer materials. However, the number of available monomers is limited. Under such circumstances, it is often possible to copolymerize two or more monomers and prepare copolymers. However, preparation of some copolymers may be difficult or outright impossible. In such cases, blending of polymers may be the answer. Technically, blending is an easy operation. The key problem for the evaluation of polymer blends is the compatibility of the components on the molecular level. Different techniques are used for evaluation of the compatibility of polymer blends. Due to its simplicity, viscometry becomes an attractive method for studying the compatibility of polymers in the solution. At this project, the effect of imidazolium based ionic liquids on the compatibility of polyvinyl pyrrolidone (PVP) and polyethylene oxide (PEO) blend was studied. At the beginning, the imidazolium based ionic liquids consist of 1-butyl-3-methyl imidazolium bromide [BMIm]Br, 1-hexyl-3-methyl imidazolium bromide [HMIm]Br and 1-octyl-3-methyl imidazolium bromide [OMIm]Br were synthesized. Then, the effect of ionic liquids on the thermodynamic and hydrodynamic properties of PVP and PEO aqueous solutions was studied by viscometric method. The obtained results showed that the addition of the synthesized ionic liquids to the aqueous solution of PVP increases the thermodynamic quality of solvent. Whereas, addition of [BMIm]Br and [HMIm]Br to PEO aqueous solution decreases thermodynamic quality of solvent. Also, addition of [OMIm]Br at determined concentration to PEO aqueous solution increases the thermodynamic quality of the solvent. The Flow activation energy of polymer-ionic liquid aqueous solutions was calculated at different temperatures. A new relation was obtained between flow activation energy and concentration of dilute polymer solutions. A new criterion for judgment about the thermodynamic quality of solvent was obtained. The interactions of PEO-ionic liquid and PVP-ionic liquid systems were studied by FT-IR and UV-Visible methods. The obtained results were proved the existence of some interactions such as hydrogen bonding and interaction in the studied systems. The compatibility of PVP and PEO was investigated in aqueous solution by viscometric method. A new criterion for judgment about the miscibility of polymers was obtained. The obtained data showed that PVP and PEO are immiscible. Whereas the compatibility of PVP and PEO was increased by addition of ionic liquids [BMIm]Br and [HMIm]Br. The interactions of PVP and PEO in ionic liquid aqueous solutions were studied by UV-Visible method. The obtained results were proved the existence of interactions such as hydrogen bonding and interaction in PEO-PVP blends at presence of ionic liquids. The effect of ionic liquid on the interactions of PEO-PVP blend was studied by FT-IR method. The obtained results were proved the existence of hydrogen bonding between PVP and PEO molecules. Also, the results of FT-IR method showed that probably the ionic liquid molecule may be as a bridge between PVP and PEO molecules. In order to investigation of the effect of ionic liquid on the compatibility of PEO and PVP, differential scanning calorimetry method was used. The obtained results showed that PEO and PVP are immiscible. But, compatibility of PEO and PVP is increased by addition of ionic liquid