سینتیک کوپولیمریزاسیون میکروامولسیون در استایرن و اکریلونیتریل در حضور مادۀ فعال ساز کمکی

خلاصه :
سینتیک کوپولیمریزاسیون میکروامولسیون در استایرن و اکریلونیتریل در میکروامولوسیون آب در روغن در حضور n – بوتانول به عنوان یک مادۀ فعال ساز کمکی مورد بررسی قرار گرفته است . پولی لاتکس های محکم و نیمه شفاف ( استایرن – کو – اکریلونیتریل ) به دست می آید . تنوع در غلظت آغازگر ، دمای

پولیمریزاسیون و ترکیب تغذیه ی مونومر و غلظت مادۀ فعال ساز کمکی در کوپولیمریزاسیون میکروامولوسیون مورد مطالعه قرار گرفته است . به علاوه سایز و وزن مولکولی ذرات در فراورده های کوپولیمریزاسیون توضیح داده شده است . مشخص شده که سرعت کوپولیمریزاسیون به طور قابل ملاحظه ای ، با افزایش غلظت AN در تغذیه ی مونومرها کاهش می یابد و سرعت حداکثر ، با افزایش غلظت AN در تغذیه مونومرها به کمترین تبدیل منتقل می شود . وجود n – بوتانول به

کاهش سرعت پولیمریزاسیون و افزایش سایز ذرات منجر می شود اما وجود n – بوتانول یک تأثیر پیچیده ای روی وزن مولکولی کوپولیمر دارد . نتایج عملی به دست آمده بر حسب روش نوکلئیدی کردن و تراکم ذرات و تأثیر ساختار میکروامولوسیون مورد بررسی قرار گرفته است .
مقدمه :
میکروامولوسیون ها ترکیبات پایدار ، شفاف ، ایزوتوپی و ترمودینامیکی از روغن و آب هستند که با مادۀ فعال ساز یا معمولاً با مادۀ فعال ساز کمکی موازنه شده اند . پس از اینکه Bone , Stoffer ]1[ اولین پولیمریزه شدن میکروامولوسیون را در سال ۱۹۸۰ گزارش کردند هوموپولیمریزه شدن میکروامولوسیون در مونومرهای غیر اشباع به صورت گسترده ای مورد بررسی قرار گرفت و یک سری از روابط کمی جامع برای میکروامولوسیون به دست آمد . هر چند در مقایسه با

هوموپولیمریزه شدن میکروامولسیون ، روش کوپولیمریزاسیون پیچیده تر است به علت پولارتیۀ ناهمسان در مونومرها . تا کنون روش کوپولیمریزاسیون در سیستم میکروامولوسیون خیلی واضح نیست و اخیراً بعضی از تحقیقات در این زمینه انجام شده است . [۲-۵] کوپولیمرهای استایرن و اکریلونیتریل مواد ارتجاعی هستند که به خاطر پایداری دمایی و شیمیایی ، ویژگی های بصری و مکانیکی و فرآیند تهیۀ ساده رنج گسترده ای از مصارف را پیدا کرده اند .

هر چند کوپولیمریزاسیون استایرن و اکریلونیتریل در سیستم های حجم و اندازه و امولوسیون به صورت گسترده بررسی شده اند [۶-۸] تحقیق کوچکی در مورد کوپولیمریزاسیون SAN در میکروامولوسیون ارائه شده است .
Lee etal [9] میزان واکنش پذیری مونومرها برای کوپولیمریزاسیون استایرن – اکریلونیتریل در میکروامولوسیون سه گانه کاتیونی را بررسی کرده و فهمیده است کهنرخ واکنش پذیری ثابت نبوده و به نسبت مولار در مونومرها در محیط میکرونی مکان هندسی پولیمریزاسیون بستگی دارد . در سال ۲۰۰۰ Devi و همکارانش [۱۰] مجدداً میزان واکنش پذیری ترکیبات گوپولیمرهای استایرن – اکریلونیتریل را در میکروامولوسیون آنیونی مورد مطالعه قرار دادند . آن ها فهمیدند که نرخ ( میزان ) واکنش پذیری در میکروامولوسیون آنیونی با نتایج به دست آمده در روش میکروامولوسیون کاتیونی بسیار متفاوت است .

بعضی از میکروامولوسیون ها با الکل ها به عنوان مادۀ فعال ساز کمکی انجام می شود و اثر اضافه کردن الکل بر روی سنیتیک و روش پولیمریزاسیون میکروامولوسیون در [۱۱-۱۴] ارائه شده است . گزارش شده که پولیمریزاسیون میکروامولوسیون در حضور مادۀ امولوسیون کننده فرعی (کمکی) به خاطر دلایل زیر پیچیده است . ۱) آن ها حوزه های مختلف میکروامولوسیون ، مونومر و فازهای آبی را تفکیک می کنند و می توانند وضعیت مونومرها را تغییر دهند . ۲) آن ها اجزاء مونومرها را مشخص می کنند . ۳) آن ها می توانند به صورت یک عامل انتقال زنجیره ای عمل کنند .

گروه ها جدیدترین گزارش در مورد کوپولیمریزاسیون میکروامولوسیون استایرن و اکریلونیتریل در میکروامولوسیون ۴ جزئی با n بوتانول به عنوان ماده امولسیون کننده فرعی ارائه داده است . با روش وضوح بالای NMR ، ما روش کوپولیمریزاسیون را بررسی کردیم و روابط بین ساختار میکروسکوپی ، واکنش میانی و فراورده های پولیمریزاسیون را به دست آوردیم . بدین ترتیب تأثیر اجزاء مونومرها و مکان گداخت در سنیتیک کوپولیمریزاسیون میکروامولوسیون و توضیع متوالی

کوپولیمرهای SAN به صورت کامل مطالعه شد . در این مقاله ما بیشتر سنیتیک کوپولیمریزاسیون در استایرن و اکریلونیتریل به منظور روشن کردن مکانیسم کوپولیمریزاسیون در روش میکروامولسیون ۴ جزئی را مطالعه می کنیم . به علاوه تأثیر غلظت آغازگر، دمای پولیمریزاسیون ، موقعیت تغذیه ی مونومرها و غلظت ماده فعال ساز کمکی در سنیتیک ، پارامترهای وزنی مولکولی و کولوئیدی آزمایش و ارزیابی می شود .

 

۲٫ آزمایش
۲٫۱ : شیمیایی : (CTAB) Cetyl Trim ethyl Ammonium Bromide ماده ای با خلوص آزمایشگاهی است و تبلور یافته مجدد از مخلوط حلال اتانول و ایستیون با نسبت (۱:۳ w/w) می باشد .
آغازگرها ، حلال آبی پرسولفات پتاسیم (KPS) و حلال روغنی AIBN با درجه ی خلوص بیشتر از %۹۹ (%۹۹>) هستند . آب به صورت مضاعف دیونیزه و تقطیر شده و قبل از پولیمریزاسیون ، مونومرهای استایرن و اکریلونیتریل در خلأ به منظور تفکیک از آغازگرها تقطیر شده اند و در دمای C °۵- نگهداری شدند تا در آینده به کار روند .

 

۲٫۲ : روش های آزمایش :
پولیمریزاسیون میکروامولسیون شامل می شود : %۵ مخلوط مونومر ، %۶ –n بوتانول ، %۱۴ CTAB و %۷۵ آب که در یک لوله ی ۴ دهنه ای که مجهز به یک همزن مکانیکی و ورودی نیتروژن و یک چگال کننده است ریخته شده اند . مقدار KPS و AIBN همان طور که بعداً نشان داده می شود متغییر است . تبدیل مونومرها به پلی مر به وسیله ی دستگاه انبساط حرارتی مشخص می شود و به وسیله ی دستگاه وزن نگار ( وزن سنج ) بررسی می شود . لاتکس ها که با

میکروسکوپ انتقال الکترون (TEM) آزمایش شده بودند اسید فوسفوتونژستیک را به عنوان واسط لکه بر استفاده می کند . قطر ذرات مستقیماً با TEM اندازه گیری می شود . ۱۰۰ نمونه از ذرات به عنوان نمونه برای تخمین سایز ذرات بررسی می شوند . وزن مولکولی و PDI (Mw/Mn) کوپولیمرها با آنالیز GPC ( شرکت waters آمریکا ) و تتراهیدروفوران (THF) به عنوان حلال مشخص می شود . قبل از آنالیز GPS ، لاتکس با یک حجم زیادی از متانول رسوب شیمیایی می کند و سپس مخلوط ها با شستشوی مکرر با متانول خالص می شوند و سپس برای ۲۴ ساعت در خلأ خشک می شود .

نتایج و بحث :امولوسیون سیستم آب / (St+An)/ -n بوتانول/ CTAB به صورت خود به خود شکل گرفته و دیاگرام فازی نظیر به نظیر مشابه نتایجی است که در [۱۵] توصیف شده است . لاتکس کوپولیمر در طی کوپولیمریزاسیون میکروامولسیون محکم و به رنگ مایل به آبی شکل گرفته بود اما شفافیت کمتری نسبت به میکروامولسیون های مونومر داشت .

۳٫۱ : تأثیر غلظت و نوع آغازگر :
شکل ۱و۲ اطلاعات تغییر بر حسب زمان را در کوپولیمریزاسیون میکروامولسیون رادیکال در استایرن و اکریلونیتریل ( با نرخ (مقدار) مولار St و An به نسبت ۲:۱) که در دمای c°۷۰ با آغازگرهای KPS و AIBN است را نشان می دهد . میزان تغییرات می تواند با مشتق گیری از گراف تغییر – زمان در شکل ۱و۲ به دست آید . و نرخ پولیمریزاسیون می تواند با ضرب کردن نرخ ( مقدار) تغییر در غلظت مونومر اولیه به دست آید . تنوع نرخ (سرعت) پولیمریزاسیون با تغییر نوع و غلظت آغازگر در شکل ۳و۴ نشان داده شده است . همان گونه که در سیستم میکروامولسیون چهارگانه می بینیم ، سینتیک کوپولیمریزاسیون ، مکانیسم پولیمریزاسیون

میکروامولسیون کلاسیک (قدیمی) را دنبال می کند . نرخ تغییرات غیر ثابت مشخص شده و مشاهده می شود و مکانیزم سرعت واکنش در بالاترین مقدار تبدیلات مشخص شده است . به عنوان مقایسه ما می توانیم بفهمیم که max مقدار برای پولیمریزاسیون با KPS در % ۳۰ تبدیل و با AIBN در %۲۵ تبدیل مشخص شده است . در مجموع آغازگری برای AIBN نسبت به KPS سریعتر است . ما تصور می کنیم که اختلاف موجود در نتایج دو آغازگر ناشی از تاثیر محلی است . برای سیستم پولیمریزاسیون میکروامولسیون با حلال آبی KPS به عنوان آغازگر ، در طی فرآیند پولیمریزاسیون آنیون رادیکالی به وجود آمده ( مشتق شده ) از KPS ، در بین قطرات ریز میکروامولسیون پخش می شود و به ذره نوکلئیدی تبدیل می شود . در این آزمایش سطح مسیل ها و ذرات میکروامولسیون ترکیب شده در CTAB کاتیونی به صورت مثبت شارژ می شوند .

آنیون های پروکسسی سولفاته ی باند می تواند به آرامی به رادیکال های آزاد تجزیه شود و رادیکال های آزاد سولفاته ایجاد شده می تواند در سطح ذرات ریز به تله افتد . این اثر ] که اثر قفس الکترواستاتیک نامیده می شود [ ممکن است بازده رادیکال هایی را که به عنوان آغازگر واکنش هستند کاهش دهد . ضمنا ً حرکت یکی از رادیکال ها سخت است و جفت گیری (ترکیب) رادیکال ها مؤثرتر است . رادیکال های موجود برای پولیمریزاسیون مونومرها در داخل لایه های پرچین میسل ، باید متناسب با تعداد رادیکال های آغازگر وارد شده در داخل ذرات میکرونی باشد . برای آغازگر حلال روغنی AIBN ، بعضی از محققین برای

مشخص کردن اینکه بهترین مکان (اصلی ترین مکان ) برای شکل دهی رادیکال ها در پولیمریزاسیون امولسیون کجا است کارها (تلاش های) زیادی انجام داده اند. ] ۱۷،۱۸[ . Asua و همکارانش ] ۱۷[ فهمیدند که رادیکال های تنها ، مهمترین فرآورده هایی هستند که از طریق و اجذبی رادیکال های آغازگرانه ذرات

پولیمری با نتیجه ای معتبر در فاز آبی ایجاد می شوند . در حالی که در واکنش پولیمریزاسیون میکروامولسیون که با AIBN آغاز شده است این پیشنهاد شده که رادیکال های اشتقاقی می توانند از ۳ منبع در میکروامولسیون o/w فراهم شود . ۱) آن ها در فاز آبی از بخشی از آغازگر حلال آبی ایجاد می شود . ۲) آن ها از ذرات ریز مونومرها خارج می شود . ۳) رادیکال های آزاد در قطرات ریز هنوز باقی مانده اند . رادیکال های تنهای در نظر گرفته شده در برخورد بین ذرات ریز اشباع شدۀ مونومرها و آغازگر تشکل پیدا می کند . در مجموع رادیکال های خنثی AIBN با ذرات ریز میکروامولسیون فعل و انفعال الکترواستاتیکی انجام نمی دهند . به علاوه پولیمریزاسیون میکروامولسیون با AIBN به عنوان آغازگر ذرات نوکلئیدی مؤثر بیشتری را نشان می دهد و می تواند ذرات بیشتری تولید کند . به عبارت

دیگر نیم عمر KPS نسبت به AIBN در واکنش گرمایی کوتاهتر است . رادیکال ها در AIBN ممکن است شار قوی تری نسبت میسل های monomer – swollen داشته باشند . در نتیجه مقدار (سرعت) پولیمریزاسیون Rp در مرحله ی آغاز گری برای AIBN نسبت به KPS سریعتر است . شکل ۵ ، ۶ ، TEM مربوط به لاتکس SAN در مرحلۀ آغازی با ۲ آغازگر با ۲ آغازگر متفاوت (حدود %۱۵ تبدیل) را نشان می دهد . لاتکس به دست آمده برای آغازگر AIBN نسبت به KPS از نظر اندازه کوچکتر و پراکندگی سایز قطر گسترده تری دارد . این به جایگاه مختلف نوکلئیدی و مکانیسم نوکلئیدی بین این دو نوع آغازگر مربوط می شود . مثلا ً برای آغازگر حلال آبی KPS ، یک مرتبه رادیکال KPS به ذرات ریز وارد می شود ، سطح مشترک ذرات ریز غلیظ که با ترکیب مادۀ امولوسیون کننده و مادۀ امولسیون کنندۀ

کمکی شکل می گیرد می تواند یک سر برای ورود رادیکال ها لاتکس هایی به سرعت رشد می کنند را ایجاد می کند و معمولا ً بیشتر از ۲ تا از رادیکال ها ی آغازگر در ذرۀ تنها با هم وجود ندارند . در نتیجه ذرات زیادی با پراکندگی سایز کم در مرحلۀ نوکلئیدی به دست می آید . در حالی که برای آغازگر AIBN رادیکال های اشتقاقی آن می توانند در ذرات مونومر ، لاتکس و حتی در فاز آبی ایجاد شوند . به علاوه مکانیسم آغازگری ناهمگن به خوبی مکانیسم آغازگری همگن می تواند به صورت همزمان رخ دهد و تعداد زیادی از لاتکس های “زنده” با پراکندگی سایز زیاد ایجاد می کند .

۳٫۲ : تأثیر دما

تأثیر دما بر مقدار پولیمریزاسیون در دماهای ۷۰ ، ۷۵ ، ۸۰ ، ۸۵ درجۀ سانتیگراد آزمایش شده است . نرخ مولار st و AN به نسبت ۲:۱ است . شکل ۷ مقدار پولیمریزاسیون در برابر تبدیل در دماهای مختلف با KPS (mM 1) نشان داده شده است . همان طور که دیده می شود مقدار (سرعت) پولیمریزاسیون با افزایش دما افزایش می یابد .

با رسم کردن (max) ( سرعت ماکزیمم پولیمریزاسیون ) در مقابل دما انرژی فعال سازی با معادلۀ Arrhenius محاسبه می شود . انرژی های فعال سازی به ترتیب برای KPS برابر ۴/۹۷ و برای AIBN برابر ۹/۷۶ است . گوناگونی در انرژی های فعال سازی متناسب با نوع آغازگر اساسا ً به تأثیر بر هم کنش

الکترواستاتیکی مربوط می شود . رادیکال های آزاد سولفات آنیونی می تواند به وسیلۀ یون های مادۀ فعال ساز با بار مثبت در سطح ذرات به دام افتد . این منجر می شود به اینکه در جریان های بالا سری برای ورود رادیکال های اشتقاقی به داخل ذرات میکروامولسیون ایجاد شود . به علاوه ، رادیکال های حلال روغنی AIBN در میکرو ذرات ها وقتی که شروع به آ غازگری می کنند ایجاد می شوند (در این مورد هیچ سه انرژی وجود ندارد .)

۳٫۳ : تأثیر ترکیب تغذیۀ مونومرها
تأثیر ترکیب تغذیۀ مونومرها روی سرعت پولیمریزاسیون در دمای ℃ ۷۰ و با به کار بردن max 1 از KPS آزمایش شده است . نتایج در شکل ۸ نشان داده است . با افزایش غلظت AN یک کاهش در Rp مشاهده می شود . در مجموع با افزایش اکریلونیتریل در تغذیۀ مونومرها سرعت ماکزیمم به کمترین تبدیل انتقال می یابد . این نتایج می تواند به حضور پولیمریزاسیون فاز آبی نسبت داده شود وقتی که غلظت AN در تغذیۀ مونومرها افزایش می یابد . قابلیت انحلال استایرن در فاز آبی

بسیار کم است . مکانیسم پولیمریزاسیون اصلی بر روی استایرن باید در روش میکرواموسیون o/w ، نوکلئیدی میسلی شود . اگر چه با افزایش حجم AN در تغذیۀ مونومرها شانس نوکلئیدی شدن همگن ظاهرا ً افزایش می یابد . سرعت واکنش به نوکلئیدی شدن میسلی منجر می شود و رشد ذرات نسبت به روش نوکلئیدی کردن همگن سریعتر است . به علاوه سرعت پولیمریزاسیون با افزایش مقدار AN کاهش می یابد . ضمنا ً با افزایش مقدار AN در تغذیۀ مونومرها سرعت فرآیند نوکلئیدی شدن فاز آبی افزایش یافته و می تواند به ایجاد بیشتر لاتکس پولیمری “زنده” منجر شود و این ممکن است منجر شود که

“پولیمریزاسیون ضعیف (گرسنه) مونومرها ” خیلی زود آشکار شود . در نتیجه max سرعت به کمترین تبدیل شیفت (انتقال) پیدا می کند . در طی فرآیند کوپولیمریزاسیون ما فهمیدیم که انباشتگی ذرات پلیمری و تشکل گرفتن لخته وقتی که حجم AN در تغذیۀ مونومرها از % ۵۰ تجاوز کند ظاهر می شود . ثبات کلوئیدی در لاتکس پولیمر ظاهرا ً با افزایش حجم AN در تغذیۀ مونومرها کاهش می یابد . که می تواند متناسب با افزایش پولیمریزاسیون فاز آبی در AN باشد . عکس های TEM برای لاتکس ایجاد شده با حجم %۲۵ و حجم AN %75 در ترکیب مونومرها در شکل ۹ ، ۱۰ نشان داده شده است . می توان دید که شکل

ذرات ایجاد شده به صورت بی قاعده با افزایش حجم AN تغییر یافته است . این نتیجه می دهد که نوکلئیدی شدن همگن هنگامی که حجم AN افزایش می یابد مطلوبتر می شود . طبیعت (خاصیت) ذرات سطحی به روشنی جذب سطحی مادۀ امولوسیون کنندۀ CTAB را مشخص می کند . این نشان داده شده که جذب سطحی مادۀ امولوسیون کننده در سطح مشترک ذره / آب با افزایش پلاریته (قطبیت) پولیمر کاهش می یابد . در این مقاله ، پلاریته (قطبیت) پولیکریلونیتریل از پولی استرین قوی تر است بنابراین مولکول های CTAB کاملا ً بر روی سطح ذرات پولی استیرن جذب سطحی می شوند اما بر روی سطح ذرات پولی

کریلونیتریل به طور ناچیز جذب سطحی می شوند . با افزایش حجم AN و نوکلئیدی شدن فاز آبی و رشد ، زنجیرۀ پولیمری یا سطح ذرات در واحد AN بیشتر (محکم تر) می شود . کاهش جذب سطحی CTAB توسط ذرات ، ثبات کلوئیدی در لاتکس پولیمری را بی اعتبار می کند . جدول ۱ نشان می دهد اثر تغذیۀ مونومری روی سایز ذرات ایجاد شده و روی پارامترهای وزنی مولکولی را نشان می دهد . سایز ذرات بین رنج ۳۶ تا ۵۲ نانومتر است که متناسب با افزایش

غلظت AN افزایش یافته است . میانگین وزنی مولکولی در فرآورده های کوپولیمر بسیار زیاد است و به صورت قابل ملاحظه ای با افزایش غلظت AN کاهش می یابد . به علاوه شاخص (بس پاشیدگی) متناسب با افزایش حجم AN یک مقدار کمی افزایش می یابد اما نه بیشتر از ۵/۱ . از نتایج PDI ما می فهمیم که کوپولیمرها با پراکندگی وزنی مولکولی کم می تواند در وسایل (تجهیزات) میکروامولسیون ۴ گانه به دست آید . در سیستم کوپولیمریزاسیون میکروامولوسیون

نوکلئید های همگن ممکن است با افزایش حجم AN در تغذیۀ مونومرها افزایش یابد و این به انحلال آبی زیاد در AN منجر می شود که این نیز ممکن است ثابت (استحکام) کلوئیدی در لاتکس پولیمری را کاهش دهد و منجر به ایجاد انباشتگی ذرات پولیمری شود . به علاوه در مقایسه به مونومر استایرن ، اکریلونتریل زنجیرۀ انتقال و واجذبی رادیکال ها را بیشتر موجب می شود و احتمال رشد را کاهش می دهد . به عنوان نتیجه : افزایش حجم AN در تغذیۀ مونومرها ممکن است به کاهش وزن مولکولی کوپولیمر و پراکندگی در توزیع وزن مولکولی و نیز سایز بزرگتر ذرات منجر شود .

 

۴-۳ : اثر غلظت مادۀ فعال ساز کمکی:
تأثیر غلظت مادۀ فعال ساز کمکی –n بوتانول در Rp ( max) ، سایز ذرات و پارامتر های وزن مولکولی در دمای ℃ ۷۰ با mM 1 از KPS بررسی شده است . نتایج به دست آمده در جدول ۲ نشان داده شده است . همان طور که دیده می شود اضافه کردن –n بوتانول به کاهش سرعت پولیمریزاسیون و افزایش سایز ذرات منجر می شود اما روی وزن مولکولی در کوپولیمر اثر پیچیده ای دارد .

با افزایش مقدار –n بوتانول اضافه شده تا وقتی که مقدار –n بوتانول کمتر از % ۸/۵ است افزایش می یابد در حالی که وقتی حجم –n بوتانول از % ۸/۵ بیشتر می شود یک حالت (تمایل) برعکس ظاهر می شود .

در نتیجه ، حالت مشابهی در تنوع مقدار PDI متناسب با مقادیر مختلف از –n بوتانول ایجاد می شود . هر چند تنوع مقدار کم است ولی نتایج نشان می دهد که مولکول های –n بوتانول تنها نقش یک عامل انتقال را در طی فرآیند پولیمریزاسیون انجام نمی دهد . در سیستم میکروامولوسیون ۴ گانه (۴ جزئی) مولکول های بوتانول نقش غیر حلال را برای فرآورده های کوپولیمریزاسیون بازی می کند و این به رسوب اولیگومر در فاز آبی منجر می شود . ضمنا ً حضور مولکول های الکل شارژ نشده ( بی بار) در سطح مشترک ، نیروی دفع الکترواستاتیک بین ذرات را کم می کند و انعقاد ذرات را آسان می کند . در نتیجه سایز ذرات با افزایش n بوتانول افزایش می یابد . به علاوه زنجیرۀ انتقال ذرات پولیمری و –n بوتانول ممکن است به واجذبی رادیکالی بیرون از ذرات لاتکس منجر شود.

به این ترتیب پروسۀ واجذبی رادیکالی تعداد میانگین رادیکال ها در ذرات را کاهش می دهد و ممکن است سرعت پولیمریزاسیون را کاهش دهد . در این زمان ما می بینیم که اضافه کردن بوتانول به عنوان مادۀ فعال ساز فرعی همچنین می تواند نقش مهمی را در ساختار میکروامولسیون بازی کند . در تحقیقات قبلی ] ۲۳-۲۱[ ما فهمیدیم که ساختار و ویژگی های میکروامولسیون نقش مهمی بر روی واکنش های پولیمریزاسیون دارد . در میکروامولسیون ۴ جزئی (که بررسی کردیم) مادۀ فعال ساز کمکی (فرعی) بوتانول بعضی از مولکول های مادۀ فعال در سطح را در سطح مشترک جایگزین می کند و یک لایۀ دورویۀ فشرده را ایجاد می کند .

ابتدا رادیکال ها به داخل ذرات میکروامولسیون نفوذ می کنند و واکنش انتشار را شروع می کنند رادیکال های پولیمری دراز (طولانی) شکل گرفته در مورد اینکه از ذرات لاتکس به سراسر لایۀ دو رویۀ فشرده پخش شوند مشکل دارند . به علاوه وزن مولکولی فرآورده های پولیمریزاسیون ممکن است با افزایش غلظت –n بوتانول افزایش یابد . از سوی دیگر به علت کنش (عملکرد) زنجیرۀ انتقال ، وزن مولکولی پولیمرها می تواند با افزایش حجم بوتانول کاهش یابد .

تأثیر شبکه ای از پارامترهای بالا یک تأثیر پیچیده ای از مادۀ فعال ساز کمکی –n بوتانول را در وزن مولکولی پولیمرها ظاهر می کند . ما معتقدیم بررسی های عمیق تر و بیشتری برای روشن کردن این موضوع مورد نیاز است . پدیدۀ جالب دیگر این است که به وسیلۀ TEM مشاهده شده در لاتکس ذرات SAN در طی مرحلۀ نوکلئیدی شدن (تقریبا ً تبدیل مونومر % ۱۵ ) ما می فهمیم که سایز ذرات در لاتکس می تواند با افزایش حجم n بوتانول در سیستم میکروامولسیون کاهش یابد . همان طور که در شکل ۱۱و ۱۲ دیده می شود . این به این خاطر است که با افزایش n بوتانول تعداد ذرات ریز میکروامولسیون ممکن است افزایش یابد و سایزشان کاهش یابد . به علاوه بیشتر ذرات کوچک میکروامولسیون برای به دام انداختن رادیکال های آزاد فراهم هستند و در نتیجه بیشتر ذرات لاتکس سایز کوچک ممکن است در مرحلۀ آغاز گری ایجاد شود .

نتیجه گیری : ما نشان دادیم که پولی لاتکس های سایز نانو و پایدار می تواند در بررسی میکروامولسیون ۴ جزئی آب / -n بوتانول / CTAB ایجاد شود . فهمیده شد که کوپولیمرهای st/AN وزن مولکولی بالا و پراکندگی وزن مولکولی کمی دارد . تنوع (گوناگونی) غلظت آغازگرها ، دمای پولیمریزاسیون و موقعیت تغذیۀ مونومرها و غلظت مواد فعال در سطح کمکی در کوپولیمریزاسیون میکروامولسیون بررسی شد . فهمیده شد که سرعت ماکزیمم برای پولیمریزاسیون با KPS نسبت به AIBN در تبدیل بالاتری رخ می دهد . در حالی که سرعت آغازگری در AIBN از KPS سریعتر است . با افزایش غلظت AN در تغذیۀ مونومرها ، قطعا ً کاهش می یابد و سرعت ماکزیمم به کمترین تبدیل منتقل می شود . حضور n بوتانول می تواند به کاهش در سرعت پولیمریزاسیون و افزایش اندازۀ ذرات منجر شود . ولی تأثیرات پیچیده ای روی وزن مولکولی کوپولیمر دارد .

سپاسگذاری :
این تحقیق توسط بنیاد علمی ملی در چین (۲۰۲۴۳۰۰۷) مورد حمایت قرار گرفته است .