اثر حلال‌های قطبی مختلف و غلظت پایدارکننده و کمک‌پایدارکننده بر پلیمرشدن پراکنشی استیرن

فرضیه: پلیمرشدن پراکنشی روش منحصر به‌فردی برای تولید ذرات پلیمری یکنواخت در محدوده میکرومتر است. پلیمر تهیه‌شده با این روش می‌تواند در کاربردهای گسترده استفاده شود. فهم چگونگی اثر پارامترهای فرایندی بر اندازه ذرات و توزیع آن در پلیمرشدن پراکنشی اهمیت بسزایی دارد. هدف اصلی این مقاله، بررسی اثر پارامترهای فرایندی بر اندازه ذرات و توزیع آن‌ در میکروکره‌های پلی‌استیرن سنتزشده به روش پلیمرشدن پراکنشی است.روش‌ها: پلیمرشدن پراکنشی در دمای c°65، به‌مدت h 24 درون لوله آزمایش انجام شد. اثر نوع حلال، مقدار پایدارکننده و کمک‌پایدارکننده بر اندازه ذرات میکروکره‌های پلی‌استیرن و توزیع اندازه آن‌ها با میکروسکوپی الکترونی پویشی (sem) و نرم‌افزار image j بررسی شد. همچنین، اثر مخلوط حلال و غلظت کمک‌پایدارکننده بر وزن‌های مولکولی و توزیع آن (pdi) در نمونه‌ها با سوانگاری ژل تراوشی (gpc) ارزیابی شد.یافته‌ها: نتایج شکل‌شناسی نمونه‌ها نشان داد، افزایش طول آلیفاتیک حلال‌های قطبی اثر دوگانه‌ای بر اندازه ذرات و توزیع آن دارد. با افزایش طول آلیفاتیک حلال ابتدا اندازه ذرات بزرگ‌‌تر و توزیع آن پهن‌تر می‌شود، سپس افزایش بیشتر طول آلیفاتیک موجب ایجاد ذرات تک‌توزیعی با اندازه ذرات به‌مراتب کوچک‌تر می‌شود. افزودن آب به حلال اتانول نسبت به حلال اتانول خالص موجب کاهش اندازه ذرات، افزایش وزن‌های مولکولی و شاخص توزیع آن‌ها‌ شد. با افزایش غلظت پایدارکننده اندازه ذرات و توزیع آن ‌کاهش یافت. افزون براین، افزودن کمک‌پایدارکننده به سامانه اثر چندانی بر اندازه ذرات و توزیع آن نداشت. با وجود این، افزودن آن موجب افزایش وزن مولکولی و شاخص توزیع میکروکره‌های پلی‌استیرن شد.

Effect of Different Polar Solvents and Stabilizer and CoStabilizer Concentration on Dispersion Polymerization of Styrene

Hypothesis: Dispersion polymerization has proven to be a useful technique for preparing uniform polymer particles in the micrometer size range. The polymer synthesized with this method can be utilized in various applications. The knowledge of the effect of process parameters on the droplets size and droplets size distribution is very important. As a result, this study was designed to investigate the effect of processing parameters on the droplets size and droplets size distribution of polystyrene (PS) microspheres synthesized by dispersion polymerization.Method: Dispersion polymerization was performed in a sealed glass tube at 65°C for 24 h. The effect of solvent type, stabilizer and costabilizer concentration on the droplets size and droplets size distribution of polystyrene microspheres was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and Image J software. Also, the effect of a mixture of solvents and costabilizer concentration on the molecular weight and molecular weight distribution (PDI) of polystyrene was studied by gel permeation chromatography (GPC).Finding: The morphology results revealed that the aliphatic length of polar solvents affects the droplet size and droplet size distribution. At first, increase in the aliphatic length of polar solvent enhanced droplet size and droplet size distribution of polystyrene microspheres. Further increase in aliphatic length of polar solvent led to decrease in the droplet size and droplet size distribution. Addition of water to ethanol led to reduced droplets size compared to pure ethanol and enhancement in molecular weight and PDI. In addition to this, the presence of costabilizer did not change the droplet size and its distribution however, it increased molecular weight and PDI of polystyrene microspheres.