نتایج به دست آمده از بررسی سوال فرعی سوم با یافتههای چو لیم و همکاران (۲۰۱۴)، ظهوری و همکاران (۲۰۱۴)، لزاریدیز و همکاران (۲۰۰۱) و برنارد و همکاران (۱۹۹۷) همخوانی دارد. یافتههای این پژوهشگران نشان میدهد که افزایش مقدار ماده فعال سطحی شاید به دلیل افزایش پایداری پلیمریزاسیون و افزایش جرم ملکولی باعث افزایش استحکام چسبندگی جداشدگی میشود.
-کارایی اثر دما بر استحکام چسبندگی جداشدگی و ویسکوزیته چسبهای حساس به فشار چگونه است؟
دما بر سرعت شکل گیری رادیکالهای آزاد و خواص ترمودینامیکی پلیمریزاسیون اثر میگذارد. از آنجایی که استحکام مواد پلیمری تابع دما می باشد بنابراین با افزایش دما استحکام چسبندگی جداشدگی در ابتدا افزایش شدیدی داشت ولی با افزایش بیشتر دما، استحکام چسبندگی جداشدگی کاهش یافت. به دلیل اینکه پیش امولسیون با سرعت کنترل شدهای به محیط پلیمریزاسیون اضافه شد دمای حاصل از واکنش پلیمریزاسیون نیز به طور تقریبی در کنترل بود. با افزایش دما سرعت پلیمریزاسیون افزایش مییابد و جرم مولکولی پلیمر تا حدی با افزایش دما بالا میرود و شاید به همین دلیل باعث افزایش استحکام چسبندگی جداشدگی میشود. در دمای بالاتر استحکام چسبندگی جداشدگی کاهش مییابد. افزایش بیش از حد دما باعث افزایش واکنشهای جانبی (انتقال و پایان) میشود. واکنشهای جانبی که افزایش یابند سرعت پلیمریزاسیون کاهش، جرم مولکولی کاهش و احتمالا در نتیجه استحکام چسبندگی جداشدگی کاهش مییابد.
نتایج به دست آمده از بررسی سوال فرعی چهارم با یافتههای کجتنا و همکاران (۲۰۰۸) و جوانویک و همکاران (۲۰۰۵) همخوانی دارد. یافتههای این پژوهشگران نشان میدهد که استحکام چسبندگی جداشدگی رزین اکریلیک به دمای پلیمریزاسیون نیز بستگی دارد و احتمال دارد استحکام چسبندگی جداشدگی با افزایش دما به دلیل افزایش واکنشهای جانبی کاهش یافته باشد.
-کارایی اثر نانو ذرات سیلیکات بر استحکام چسبندگی جداشدگی و ویسکوزیته چسبهای حساس به فشار چگونه است؟
هنگامی که نانوذرات سیلیکات در رزینها مورد استفاده قرار می گیرند، با پراکنده سازی تنشها و تقویت خواص مکانیکی و مقاوم کردن در برابر رطوبت رزین اکریلیکی، استحکام چسبندگی به وجود می آورند. نانو ذرات سیلیکات شامل ذراتی هستند که دارای شکل گلوله ای بوده و یا به صورت ذرات خشک پودر یا به صورت معلق در مایع محلول قابل پخش شدن می باشند، که محلول آن رایج ترین نوع محلول نانو ذرات سیلیکات می باشد. نانوذرات سیلیکات میتوانند با پلیمریزاسیون یا آمیزش ذوبی (مخلوط شدن با یک پلاستیک مذاب) با پلیمرها ترکیب شوند که در این پژوهش توسط پلیمریزاسیون با رزین اکریلیک ترکیب شدند. بر خلاف انتظار ما در میان سه نمونه تهیه شده از سه نوع از نانو ذرات سیلیکات، افزایشی در استحکام چسبندگی جداشدگی پلیمریزاسیون با نانو ذرات سیلیکات مخلوط شده به روش التراسون (۲%) با توجه به دلایل ذکر شده در فصل اول قسمت ۱-۱-۱۳ و ۱-۱-۱۴ مشاهده شد. نانوذرات سیلیکات پودری و نانو ذرات سیلیکات مخلوط شده بدون التراسون (۲%) اثری بر افزایش استحکام چسبندگی جداشدگی نداشتند.
نتایج به دست آمده از بررسی سوال فرعی پنجم با یافتههای لواندوسکی (۲۰۱۰)، راولت و همکاران (۲۰۰۸) و لواندوسکی و همکاران (۲۰۰۷) همخوانی داشت. یافتههای این پژوهشگران نشان میدهد که استفاده از نانو ذرات سیلیکات بر استحکام چسبندگی جداشدگی رزین اکریلیکی اثر چندانی ندارد ولی باعث افزایش مقاومت رزین اکریلیکی در برابر رطوبت میشود.
۵-۳ نتیجهگیری
در مقادیر بالاتر از مقدار بوتیل اکریلات (۵ گرم، ۰۴/۰ مول) و اکریلیک اسید (۵ گرم، ۰۷/۰) مشاهده شد که افزایش کوپلیمر بوتیل اکریلات و اکریلیک اسید باعث افزایش استحکام چسبندگی جداشدگی و کاهش ویسکوزیته رزین اکریلیک شد. در مقادیر بالاتر از بوتیل اکریلات (۱۰ گرم، ۰۸/۰ مول) و اکریلیک اسید (۱۰ گرم، ۱۴/۰ مول) استحکام چسبندگی جداشدگی کاهش یافت و ویسکوزیته افزایش یافت که نشان دهنده این است که بهتر است کوپلیمر اکریلیک اسید و بوتیل اکریلات در مقادیر بالاتر از این محدوده برای ساخت چسب حساس به فشار بهتر است استفاده نشود. حداکثر استحکام چسبندگی جداشدگی در مقدار آغازگر (۲۵/۱ گرم، ۰۰۵/۰ مول) به دست آمد و بعد از این با افزایش مقدار آغازگر استحکام چسبندگی جداشدگی کاهش و ویسکوزیته به شدت افزایش یافت. با افزایش مقدار ماده فعال سطحی استحکام چسبندگی جداشدگی ابتدا روند کاهشی و سپس در مقدارهای بالای (۷۰ گرم، ۶۱/۱ مول) افزایش داشت. در مقدار ماده فعال سطحی (۷۰ گرم، ۶۱/۱ مول) افزایش شدیدی در مقدار ویسکوزیته مشاهده شد و با افزایش بیشتر مقدار ماده فعال سطحی، ویسکوزیته کاهش یافت. بنابراین در مقدار ماده فعال سطحی (۱۰۵ گرم، ۴۱/۲ مول) با ویسکوزیته به نسبت کمتر، بیشترین استحکام چسبندگی جداشدگی به دست آمد. در دماهای بالای Cº ۶۰ استحکام چسبندگی جداشدگی افزایش یافت و در دماهای بالاتر از Cº ۶۵ استحکام چسبندگی جداشدگی کاهش یافت. بهترین دما برای تولید رزین اکریلیک که استحکام چسبندگی جداشدگی بالایی داشته باشد در چنین فرمول بندی Cº ۶۵ بود. با افزایش دما ویسکوزیته ابتدا مقدار کمی داشت سپس در دمای ºC 68 افزایش شدیدی یافت.
استحکام چسبندگی جداشدگی نانو ذرات سیلیکات پودری صفر به دست آمد. بیشترین مقدار استحکام چسبندگی جداشدگی و ویسکوزیته در نمونه نانو ذرات سیلیکات مخلوط شده به روش التراسون (۲%) به دست آمد. پایین ترین مقدار ویسکوزیته متعلق به نانوذرات سیلیکات پودری و نانو ذرات سیلیکات مخلوط شده بدون التراسون (۲%) با بهره گرفتن از همزن معمولی است.
بیشترین استحکام چسبندگی جداشدگی در مقدار ماده فعال سطحی (۱۰۵ گرم، مول) و بعد از آن در نمونه نانو ذرات سیلیکات مخلوط شده به روش التراسون (۲%) به دست آمد. کمترین مقدار استحکام چسبندگی جداشدگی متعلق به پلیمریزاسیون در دمای ºC60 و همچنین پلیمریزاسیون نانو ذرات سیلیکات پودری است. بیشترین ویسکوزیته متعلق به مقدار ماده فعال سطحی (۷۰ گرم، مول) و کمترین ویسکوزیته نیز مربوط به دمای ºC60 است.
۵-۴ پیشنهادات مبتنی بر سوالات پژوهش
۵-۴-۱ پیشنهادات مربوط به مقدار کوپلیمر بوتیل اکریلات و اکریلیک اسید
استفاده از مقدار موثر کوپلیمر بوتیل اکریلات و اکریلیک اسید در پلیمریزاسیون امولسیونی رزین اکریلیک به منظور افزایش سرعت واکنش و کاهش ژلهای شدن.
۵-۴-۲ پیشنهادات مربوط به مقدار آغازگر
استفاده از التراسونیک برای پلیمریزاسیون بدون آغازگر،
استفاده از نسبت صحیح آغازگر به ماده فعال سطحی،
تنظیم زمان پلیمریزاسیون برای تشکیل به طور تقریب کامل شیرابه،
پرهیز از مقدار اضافی آغازگر در پلیمریزاسیون امولسیونی.
۵-۴-۳ پیشنهادات مربوط به مقدار ماده فعال سطحی
استفاده از ترکیب مواد فعال سطحی دیگر با ماهیت کاتیونی
۵-۴-۴ پیشنهادات مربوط به نانو ذرات سیلیکات
استفاده از نانو ذرات سیلیکات در مواردی که افزایش هم چسبی مورد نیاز است.
۵-۵ پیشنهادات برای تحقیقات بعدی
بررسی اثر مقدار و روش افزایش پیش امولسیون به مواد داخل راکتور بر وزن ملکولی، توزیع وزن ملکولی، اندازه ذرات شیرابه و همچنین خواص مکانیکی رزین اکریلیک.
بررسی اثر مواد فعال سطحی آنیونی و کاتیونی بر خواص مکانیکی رزین اکریلیک.
بررسی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت حاصل از مخلوط کردن نانو ذرات سیلیکات و رزین اکریلیک با خواص نانو کامپوزیت حاصل از پلیمریزاسیون امولسیونی درجا برای تولید نانو کامپوزیت مناسب تر.
بررسی اثر نمونههای مختلف نانو ذرات سیلیکات و مقادیر گوناگون آنها در بهبود خواص چسبهای حساس به فشار.
۵-۶ محدودیتهای پژوهش
کمبود امکانات آزمایشگاهی به خصوص در زمینه پلیمر در آزمایشگاه محل پروژه،
عدم توان پژوهشگر در ثابت نگه داشتن اثر تمامی متغییرهای اثرگذار بر پژوهش،
عدم دسترسی به امکانات به علت نبود بودجه کافی،
کمبود امکانات دستگاهی به علت نبود بودجه و تراکم دانشجو،
عدم توجه به پژوهش و عدم اعتقاد به فرهنگ پژوهش در کارها.
فهرست منابع
فهرست منابع فارسی
۱) استین ج ک. ۱۳۸۹٫ شیمی صنعتی. ترجمه ح امیریان، ع پور جوادی، چاپ اول، نشر دانشگاهی.
۲) رمپ پ. ۱۳۷۷ . سنتز پلیمر. ترجمه غ ح ظهوری. تهران:انتشارات رز.
۳) کاوی جی ام جی. ۱۳۶۷ . بسپارها: شیمی و فیزیک مواد جدید. ترجمه غ ر بخشنده ، ک سبحان منش. مرکزنشر دانشگاهی.
۴) کومین ج. ۱۳۸۱ . دانش چسب و چسبندگی. ترجمه غ ح ظهوری. انتشارات سخن گستر.
۵) مهدویان ع، عبداللهی م، اشجاری م. ۱۳۷۸ . از پلیمری شدن امولسیونی تا نانوامولسیون ها. پلیمرهای امولسیونی. تهران: پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران.
۶) نعمتی تویسرکانی س. ۱۳۹۱ . آنالیز و شناسایی کیفی و کمی پلیمرها (تئوری و عملی). آشنایی با گروههای مختلف پلیمری. ۳-۱۱۵-۲۱۰-۹۶۴-۹۷۸٫ تهران: جهاد دانشگاهی، ص ۷-۲۷٫
فهرست منابع انگلیسی
۱) Aymonier A, Papon E, Castelein G, Brogly M, Tordjeman P. 2003. Influence of surface and bulk structures of acrylic PSA films onto their tack properties. Journal of Colloid and Interface Science, 2: 341-347.
۲) Bae KY, Lim DH, Park JW, Kim HJ, Rafailovich M, Sokolov J. 2012. Adhesion Performance and Thermal Stability of Fluorinated PSAs as a Crosslinking System. Journal of Adhesion Science and Technology, 26: 361-379.
پروژه های پژوهشی دانشگاه ها درباره پلیمریزاسیون امولسیونی مونومرهای اکریلیکی برای بهبود خواص چسبهای حساس به فشار- ...