پديد آورنده :
شهروز، مهدي
عنوان :
بررسي اثر شرايط ساخت غشاهاي پلي يورتاني بر روي خواص جداسازي گاز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
هفت،84ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مرتضي صادقي
استاد مشاور :
روح اله باقري
تاريخ نمايه سازي :
8/7/93
استاد داور :
احمد اسدي نژاد، احمد محب
چكيده فارسي :
چكيده پلييورتانها مانند ساير كوپليمرهاي بلوكي دستخوش جدايش فازي ميشوند و ريختشناسي ايجاد ميكنند كه در آن دو منطقهي سخت و نرم ايجاد ميشود ريزحوزههاي نرم به عنوان مناطق عبورپذير و ريزحوزههاي سخت به عنوان مناطق مقاوم در مقابل عبورپذيري عمل ميكنند بنابراين ريختشناسي اين پليمرها ميتواند در عبورپذيري گازها از غشا موثر باشد در اين پژوهش اثر تغيير در شرايط ساخت غشا بر ريختشناسي و عبورپذيري غشاهاي پلييورتاني مورد بررسي قرار گرفت دو نمونه پلييورتان بر پايهي ايزوفوفرون دي ايزوسيانات بوتانديال پليتترامتيلنگلايكل IPDI BDO PTMG با درصد قطعات سخت 03 و05 به روش پيش پليمر و به صورت تودهاي سنتز شد براي ساخت غشا از روش ريختهگري حلال استفاده شد و از ديمتيلفرمآميد DMF به عنوان حلال براي انحلال نمونهها استفاده گرديد سه دماي مختلف 06 08 و 001 درجهي سانتيگراد براي تبخير حلال از نمونهها در نظر گرفته شد عبورپذيري از درون نمونههاي تهيه شده با روش حجم ثابت مورد ارزيابي قرار گرفت براي بررسي ريختشناسي نمونهها و گازهاي از پراش اشعهي ايكس در زاويهي كم SAXS استفاده گرديد و براي بررسي پيوند هيدروژني از طيفسنجي مادون قرمز ATR FTIR استفاده گرديد نتايج نشان ميدهند كه براي نمونههاي تهيه شده از پلييورتان با 03 درصد قطعهي سخت افزايش دماي ريخته گري منجر به كاهش در ميزان جدايش فازي و عبورپذيري در نمونههاي تهيه شده ميگردد اين پديده به دليل افزايش اختلاط دو فاز نرم و سخت اتفاق ميافتد همچنين افزايش دماي ريختهگري باعث افزايش سرعت خروج حلال و كاهش زمان لازم براي جدايش فازي مي گردد براي نمونههاي تهيه شده از پلييورتان با05 درصد قطعهي سخت افزايش در دماي ريختهگري منجر به افزايش ميزان جدايش فازي ميشود اما عبورپذيري از يك ماكزيمم عبور ميكند افزايش دماي ريختهگري باعث افزايش تحرك قطعات سخت و نرم ميشود و منجر ميشود كه دو قطعه راحتتر بتوانند در دو فاز مجزا قرار گيرند در نتيجه جدايش فازي افزايش مييابد همچنين با افزايش دما فرصت جدايش فازي براي سامانه كاهش مييابد و باعث ميشود تا دو فاز درگيري بيشتري يا يكديگر داشته باشند كاهش تحرك كلي نمونه 08 را در تابش پسزمينهي نمودارهاي SAXS نيز ميتوان مشاهده نمود نتايج طيف سنجي 001 نسبت به هاي تهيه شده در دماي مادون قرمز براي نمونههاي ريختهگري شده در دماهاي مختلف و با درصد قطعهي سخت متفاوت تغيير محسوسي را در پيوند هيدروژني نشان نميدهند اين پديده ميتواند به دليل عدم تغيير محسوس در پيوند هيدروژني با تغييرات ريختشناسي صورت گرفته باشد
چكيده انگليسي :
Effect of Preparation Conditions on Gas Separation Properties of Polyurethane Membranes Mahdi Shahrooz m shahrooz@ce iut ac ir 1 22 2014 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Morteza Sadeghi Email Address m sadeghi@cc iut ac irAbstract Polyurethanes like other block copolymers undergo phase separation and produce a microstructure consisted of hardand soft domains Concerning the permeability of gases through polyurethanes soft domains act as permeableregions and hard domains act as impermeable regions making the morphology of polyurethanes an important factoraffecting the permeability of gases through these materials In this study the effect of varying the preparationconditions was investigated on the morphology and permeability of polyurethane membranes Two batches ofpolyurethane based on isophoron diisocyanate butanediol poly tetramethylene glycol IPDI BDO PTMG weresynthesized each with 30 and 50 percent hard segment content Prepolymer bulk polymerization method was usedfor the synthesis of the batches Solution casting method was used for the fabrication of the membranes anddimethylformamide DMF was used as solvent for dissolution of the samples Samples were cast at 60 80 and100 Permeability of through the samples was measured using constant volume method Small andangle X ray scattering SAXS was used for studying the morphology and IR spectroscopy ATR FTIR was usedfor studying the hydrogen bonding in the samples For samples with 30 hard segment increasing the castingtemperature leads to a decrease in the extent of phase separation and permeability This phenomenon may be due tothe increase in mixing of the soft and hard domains with increasing temperature Also increasing the castingtemperature leads to a faster evaporation of the solvent and thus reduces the time available for the system to phaseseparate For the samples prepared with 50 hard segment increasing the casting temperature leads to an increasein extent of phase separation but the permeability of the studied gases go through a maximum with increasing thecasting temperature from 60 to 100 Increasing the casting temperature leads to an increase in mobility of thechains and facilitates the phase separation on the other hand it leads to faster solvent evaporation and prevents thedomains from rearrangement leading to an interpenetrated morphology with lower mobility of the soft domains This result can be deduced from the thermal density fluctuation background obtained from SAXS experiments forthe samples Results of IR spectroscopy for the samples prepared from both batches do not show a significantchange in hydrogen bonding with casting temperature It can be concluded that changes in morphology do notnecessarily lead to changes in hydrogen bonding within the samples Keywords Polyurethanes Membranes Gas Separation Block Copolymers Small Angle X ray Scattering
استاد راهنما :
مرتضي صادقي
استاد مشاور :
روح اله باقري
استاد داور :
احمد اسدي نژاد، احمد محب
