23944

CHE2 896

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي پليمر

شيمي

1403/06/25

85 ص.

فاطمه رفيع منزلت

پلي وينيل كلرايد , پايداركننده حرارتي سبز , روي آرژنين استئارات , هيدروتالسيت

پلي وينيل كلرايد (PVC) يكي از پركاربردترين پليمرها در استفاده روزانه مي¬باشد كه دليل آن نيز خواص متنوعي است كه اين پليمر دارد. PVC معمولا در دماي 160 تا 220 درجه سانتي¬گراد مورد پردازش قرار مي¬گيرد و اين در حالي است كه در دماي بالاي 120 درجه سانتي¬گراد شروع به از دست دادن گاز هيدروژن كلرايد (HCl) كرده كه با اثر خودكاتاليستي باعث خروج HCl بيشتر و در نهايت با تشكيل ساختار¬هاي غيراشباع و شكست زنجير پليمري موجب تخريب اين پليمر مي¬شود. در اين پژوهش ابتدا نمك روي ¬آرژنين¬ استئارات و هيدروتالسيت منيزيم – آلومينيوم (Mg-Al LDH) جهت بررسي اثر هم¬افزايي يك پايداركننده آلي¬فلزي با دو آنيون متفاوت با يك پايداركننده حرارتي معدني به-عنوان يك پايداركننده حرارتي چند مكانيسمي، ساخته شده و از نظر ساختاري به كمك آزمون FT-IR و XRD تاييد شدند.سپس با افزودن پايداركننده¬هاي حرارتي مختلف به EPVC ميزان پايداري آن-ها با آزمون¬هاي مختلف بررسي گرديد و در نهايت مشخص شد كه اين پايداركننده چند مكانيسمي (LDH +ZnArgSt) در آزمون كانگو و افزايش پايداري حرارتي از 5 دقيقه به 15 دقيقه و 36 ثانيه نسبت به PVC خالص و همچنين عملكرد بهتر نسبت به ZnArgSt به تنهايي ( 13.11 دقيقه) و پايداركننده داراي روي¬استئارات و هيدروتالسيت (LDH +ZnSt2) كه پايداري آن معادل 8 دقيقه و 13 ثانيه است؛ از تشكيل ساختار هاي غيراشباع با توجه به آزمون تغيير رنگ ظاهري نمونه در آون و طيف سنجي مرئي – فرابنفش انعكاسي در زنجير پليمري جلوگيري كرده و نه تنها موجب به تعويق افتادن تغيير رنگ ظاهري نمونه در حين تخريب مي¬شود بلكه با توجه به آزمون¬هاي خواص مكانيكي كشش و سختي، نمونه داراي خواص مكانيكي مطلوب¬تري نظير استحكام كششي معادل 1.76 مگاپاسكال، چقرمگي معادل 16.03 ژول و مدول الاستيك معادل 9.94 مگاپاسكال در مقايسه با PVC خالص (1.77 مگاپاسكال ، 15.17 ژول و 8.33 مگاپاسكال) و همچنين سختي 80.33 كه درميان بقيه نمونه¬ها كاهش سختي كمتري نسبت به PVC خالص (81) بعد از پردازش مي¬باشد.

Poly Vinyl Chloride , Green Thermal Stabilizer , Zinc Argenine Stearate , Hydrotalcite

Synthesis of polyvinyl chloride’s green thermal stabilizer based on zinc stearate modified with arginine and investigation of its synergistic effect with hydrotalcite

شيمي پليمر

Polyvinyl chloride (PVC) is one of the most widely used polymers in everyday applications due to its versatile properties. PVC is typically processed at temperatures between 160 and 220 °C. However, at temperatures above 120 °C, it starts to lose hydrogen chloride (HCl) gas, which, through an autocatalytic effect, leads to further HCl release and eventually, due to the formation of unsaturated structures and polymer backbone breakage, causes the degradation of this polymer. In this research, zinc arginine stearate with a strong ability to absorb and neutralize HCl gas and substitution with labile chlorine and magnesium-aluminum hydrotalcite (Mg-Al LDH) as a strong HCl gas adsorbent was synthesized to investigate the synergistic effect of a metal-organic stabilizer with two different anions and an inorganic thermal stabilizer as a multi-mechanism thermal stabilizer. The structures of the synthesized compounds were confirmed by FT-IR and XRD analyses. Then, by adding different thermal stabilizers to EPVC, their stability was investigated using various tests. The results showed that this multi-mechanism stabilizer (LDH + ZnArgSt), in addition to high HCl gas absorption in the Congo red test and increasing thermal stability from 5 minutes to 15 minutes and 36 seconds compared to pure PVC, and also better performance compared to ZnArgSt alone (13.11 minutes) and the stabilizer containing zinc stearate and hydrotalcite (LDH + ZnSt2) which had a stability of 8 minutes and 13 seconds, prevented the formation of unsaturated structures, as evidenced by the visual color change of the sample in the oven and UV-Vis spectroscopy in the polymer chain. Not only did it delay the visual color change of the sample during degradation, but according to the mechanical properties tests of tensile strength and hardness, the sample exhibited better mechanical properties such as tensile strength of 1.76 MPa, toughness of 16.03 J, and elastic modulus of 9.94 MPa compared to pure PVC (1.77 MPa, 15.17 J, and 8.33 MPa), as well as hardness of 80.33 which had less hardness reduction compared to pure PVC (81) after processing.

3

76077