پوشش‌های هوشمند پلیمری بر پایه‌‏‏ی پلی(استایرن - اسپیروپیران) پاسخگو به نور

در این پژوهش پلیمرهای بر پایه‏‌ی پلی(استایرن-اسپیروپیران) پاسخگو به نور به روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد سنتز شد. بدین منظور در ابتدا یک گروه آکریلاتی بر روی اسپیروپیران استخلاف گردید تا امکان انجام پلیمریزاسیون به واسطه‏‌ی گروه وینیلی فراهم گردد. برای شناسایی و ارزیابی خواص پلیمر سنتز شده از تجزیه‌های رزونانس مغناطیسی هسته (nmr)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir)، طیف‌سنجی ماورا بنفش-مرئی (uv-vis) و تجزیه‌‏ی زاویه‌‏ی تماس آب استفاده شد. نتایج تجزیه‏‌های nmr و ftir بیانگر کوپلیمریزاسیون موفقیت‌آمیز استایرن و اسپیروپیران می‌باشد. خواص نوری پلیمرها در حلال کلروفرم و همچنین پوشش‌های آنها بر روی شیشه مورد ارزیابی قرار گرفت. تمام پلیمرهای سنتز شده به واسطه‏‌ی تابش نور ماورا بنفش nm 315-390 به رنگ بنفش تغییر رنگ می‌دهند که با تابش نور مرئی با طول موج nm 590 رنگ بنفش از بین می‌رود. تجزیه‏‏‌ی زاویه‌‏ی تماس نشان داد که زاویه‌‏ی تماس پوشش‌ها با افزایش درصد اسپیروپیران زیاد شده و سطوح آبگریزتر می‌شوند و در برابر تابش نور ماورابنفش آبدوست می‌شوند. تغییرات زاویه‏‌ی تماس در برابر تابش نور ماورابنفش با افزایش مقدار اسپیروپیران بیشتر می‌شود. بنابراین با استفاده از پلیمرهای بر پایه‌‏ی پلی(استایرن-اسپیروپیران) می‌توان پوشش‌های هوشمند پاسخگو به نور تهیه نمود.

smart coatings based on poly(styrene-spiropyran) photo-responsive polymers

in this research, poly(styrene-spiropyran) photo-responsive polymers were synthesized by free radical polymerization. for this purpose, an acrylate group was substituted on the spiropyran to allow the polymerization by the vinyl group. different analyses such as nuclear magnetic resonance (nmr), fourier transform infrared spectroscopy (ftir), uv-vis spectroscopy, and water contact angle analysis were used to characterize and evaluate the properties of the synthesized polymers. the results of nmr and ftir analyses indicated the successful copolymerization of styrene and spiropyran. the optical properties of the polymers were evaluated in a chloroform solvent. the color of all solutions was changed to purple by uva irradiation, which subsequently was eliminated by visible light with a wavelength of 590 nm. contact angle analysis showed that with increasing spiropyran content, the contact angle of coatings increased and the surfaces were more hydrophobic. uv irradiation made the surface hydrophilic. the water contact angle changes during uv irradiation increased with increasing the spiropyran content of the coatings. as a result, the hydrophobic surface became a hydrophilic one. therefore, photo-responsive coatings were developed using poly(styrene-spiropyran) polymers.