سنتز، بهینه‌سازی و بررسی خواص کوپلیمر سه دسته‌ای پلی‌پروپیلن گلیکول- پلی‌گلیسیدیل آزید - پلی‌پروپیلن گلیکول

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر- تهران

2 مجتمع دانشگاهی شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

با توجه به نقش مهم بایندر پیشرانه‌های مرکب امروزه مطالعات زیادی در راستای بهبود خواص مکانیکی و حرارتی آن‌ها انجام‌شده است.گلیسیدیل آزید پلیمر به‌عنوان یک بایندر پرانرژی در پیشرانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف پژوهش حاضر بهبود خواص حرارتی و دمای انتقال شیشه‌ای این بایندر پرانرژی از طریق کوپلیمره کردن آن است. برای این منظور، کوپلیمر پرانرژی جدید پلی‌پروپیلن گلیکول- پلی‌گلیسیدیل آزید - پلی‌پروپیلن گلیکول (PPG-GAP-PPG) (Mn = 1800 g.mol-1)سنتز شد. در راستای این سنتز ابتدا پلی‌گلیسیدیل آزید (GAP) با جرم مولکولی (Mn = 1006 g.mol-1) با استفاده از پلی‌اپی‌کلروهیدرین سنتز شد. سپس از گلیسیدیل آزید سنتز شده به‌عنوان آغازگر استفاده شد و کوپلیمر سه دسته‌ای با استفاده از پلیمریزاسیون حلقه‌گشای کاتیونی پروپیلن اکسید ، در حضور بورتری فلوئورید اترات (BF3.OEt2) به‌عنوان کاتالیزور سنتز شد. کوپلیمر سه دسته‌ای با استفاده از مادون ‌قرمز تبدیل فوریه (FT-IR ) ،و طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ایH NMR) شناسایی شد. دمای انتقال شیشه‌ای(Tg) کوپلیمر سه دسته‌ای PPG-GAP-PPG با استفاده از روش کالری متری اسکن دیفرانسیل (DSC) مورد بررسی قرار گرفت.نتیجه DSC نشان داد که دمای انتقال شیشه ای کوپلیمر ( 63- Tg =) پایین‌تر از گلیسیدیل آزید با وزن مولکولی کم (° C 53- Tg =) است. پایداری حرارتی GAP و کوپلیمر سه دسته ای PPG-GAP-PPG با استفاده از آنالیزگرما وزن سنجی تفاضلی( DTG) بررسی شد.نتایج نشان داد ترکیب کوپلیمر سه دسته ای سنتز شده دارای پایداری حرارتی بیشتری نسبت به GAP می باشد.
به منظور بهینه سازی شرایط سنتز کوپلیمر سه دسته‌ای PPG-GAP-PPG تاثیر دو متغیر دما و کاتالیست بر روی جرم مولکولی و بازده کوپلیمریزاسیون بررسی شد. بالاترین بازده ( 86درصد) برای سنتز پلیمر در دمایºC 15-10 همچنین 1 درصد وزنی کاتالیست است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات