|
دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
|
|
| عنوان فارسی مقاله: | اصلاح سطحی فیبر آرآمید توسط پلی مریزاسیون پیوندی |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Surface modification of aramid fibre by graft polymerization |
| مشخصات مقاله انگلیسی (PDF) | |
| سال انتشار | 1994 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 6 صفحه با فرمت pdf |
| رشته های مرتبط با این مقاله | مهندسی مواد و شیمی |
| گرایش های مرتبط با این مقاله | مهندسی پلیمر، مهندسی مواد مرکب، نانو فناوری، پلیمریزاسیون، کامپوزیت، شیمی تجزیه، شیمی کاربردی، فیزیک شیمی و نانوشیمی |
| مجله | پلیمر (Polymer) |
| دانشگاه | مرکز تحقیقات مهندسی پزشکی، دانشگاه کیوتو، ژاپن |
| کلمات کلیدی | فیبر آرآمید، پلیمریزاسیون پیوند سطحی، تیمار پلاسمای آرگون |
| شناسه شاپا یا ISSN | ISSN 0032-3861 |
| لینک مقاله در سایت مرجع | لینک این مقاله در سایت ساینس دایرکت |
| نشریه | Elsevier |
| مشخصات و وضعیت ترجمه مقاله (Word) | |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 14 صفحه با فرمت ورد، به صورت تایپ شده و با فونت 14 – B Nazanin |
| ترجمه تصاویر | ترجمه توضیحات زیر تصاویر انجام شده و اشکال و نمودارها به صورت عکس در فایل ترجمه درج شده است. |
فهرست مطالب:
مقدمه
آزمایش
مواد
تیمار پلاسما
بسپارش پیوندی
تعیین خصوصیات
واکنش با آمین
نتایج
بسپارش پیوندی
توپوگرافی(ناهمواری) سطحی
بحث
بخشی از ترجمه:
همان طور که در بالا گفته شد، نتایج a.t.r.-FTi.r, و XPS نشان داد که بسپارش و یا پلیمریزاسیون پیوندی موجب وارد شدن زنجیره های PAAm و PGMA به درون سطح فیبر می شوند با این حال، عمق نفوذ در اندازه گیری های a.t.r.-FTi.r, و XPS به ترتیب 0.2-0.8 و 2 نانومتر می باشد. متاسفانه،هیچ گونه شواهدد مبرهنی برای مکان یابی نقاط پیوندی به سطح فیبر وجود نداشت زیرا فیبر کولار بسیار محک و نازک است. با این حال این که هیچ تغییر معناداری در خصوصیات ظاهری و قطر فیبر بعد از بسپارش پیوندی رخ نداد ، بیانگر و موید بسپارش پیوندی به سطح فیبر است. این یافته ها مشابه با نتایج اصلاحات قبلی توسط بسپارش پیوندی به روی پلیمرهایی نظیر پلی اتیلن تری فتالات، کوپلیمر استات اتیلن-ونیل، پلیورتان، پلی(متیل متاکریلات) و سلولز است. پیش تیمار سطح آن ها قبل از بسپارش برای وارد سازی پروکسیدها و رادیکال ها که قادر به بسپارش مونمرهای وینیل می باشد میان این پلیمرها متفاوت می باشد. این شامل اشعه دهی با انرژی بالا،تخلیه بار، کرونا، اشعه دهی فرابنفش و اوزون می باشد. مزیت این روش های بسپارش پیوندی وارد کردن گروه های عاملی به درون ناحیه سطح پلیمر است در صورتی که مونومر با گروه های عاملی برای بسپارش پیوندی استفاده شود. این بر عکس تیمار پلاسمای با درجه حرارت پایین است که ایجاد کروه های قطبی اکسید شده روی سطح پلیمر می کنند. لازم به تاکید است که اصلاح توسط بسپارش پیوندی ناشی از پلاسما تنها محدود به ناحیه سطحی مواد تیمار شده بدون تخریب خواص مکانیکی فیبر است زیرا تیمار پلاسما ایجاد گروه های اکسیدی در ناحیه سطحی می کند. لکه گذاری مقطع عرضی مواد پیوندی نشان داد که بسپارش پیوندی ناشی از پلاسما به ناحیه سطحی مواد محدود می باشد. برای فرایند تابش اشعه دو دلیل اصلی وجود دارد: یکی ایجاد شکاف و کلیواژ در دمای 30 درجه است که پیوند پلیمر پروکسید توسط تیمار پلاسما و کاهش غلظت اکسیژن در محلول مونومر را نشان داد. در واقع، ریبوفلاوین افزوده شده به محلول می تواند عمده مولکول های اکسیژن موجود در محلول مونومر را توسط واکنش های نوری مربوط به ریبوفلاوین مصرف کند.
بخشی از مقاله انگلیسی:
INTRODUCTION Aramid fibres have frequently been utilized for composite material fabrication because of their high thermal stability in addition to their high modulus, high strength, vibration damping and resistance to chemicals. However, aramid is poor in terms of the interfacial adhesion between the fibre and a polymer matrix, although the surface properties are a key factor governing the performance of the composites. Therefore, many surface modifications have been attempted on aramid fibres to improve their adhesion to polymer matrices. Takayanagi et al. subjected a metallated aramid fibre to reaction with alkyl halides and bisphenol A type epoxy resin 1’2. As a result of this reaction, the surface layer of aramid fibre was partly given functional groups. Evaluation of the interfacial adhesion between the modified fibre surface and an epoxy-amine resin by a pull-out test showed that surface modification of the aramid fibre by polyfunctional epoxy resin gave the highest adhesive strength. Andreopoulos performed the surface treatment of aramid fibre with various compounds and found that methacryloyl chloride was an effective coupling agent with possible grafting to the aramid fibre 3. Wertheimer and Schreiber modified an aramid fibre by plasma treatment to enhance the bond strength between the aramid and triazine 4. Eagles et al. 5 performed two different surface treatments to improve the adhesion of aramid fibre to thermoplastic polymers, and showed that the sized aramid fibre had the greatest interfacial bond strength and frictional shear strength. Penn and Jutis attached amine-terminated pendent groups to the surface of aramid fibre by a chemical reaction. A single-filament pull-out test used to assess the effect of the pendent groups on the fibre-epoxy matrix bond strength revealed that the presence of the pendent groups increased the adhesive performance. Wu and Tesoro 7 incorporated amine functional groups into aramid fibre surfaces by bromination followed by ammonolysis and also by nitration followed by reduction. The presence of amine groups on the aramid fibre provided remarkably improved peel strength and apparent interlaminar shear strength in epoxy laminates, suggesting a significant role of covalent bonding in improving the adhesion in aramid-epoxy composites. All the reports mentioned above modify the aramid fibre surface by introducing polymer moieties such as oxidized and amine groups through conventional polymer reactions. It is, however, conceivable that good interracial properties of aramid fibre would be obtained if the fibre surface carried graft chains, which can be molecularly incorporated into the matrix polymer when a composite is made from the modified fibre. Recently we have improved the surface of ultra-high-modulus polyethylene fibre by graft polymerization of vinyl monomers to render the very hydrophobic surface permanently wettable and to introduce reactive groups on the fibre surface s . The objective of the present study is to explore whether or not any surface graft polymerization can proceed onto aramid fibre. For this purpose, acrylamide (AAm) and glycidyl methacrylate (GMA) are employed as monomers for the graft polymerization. To generate active species on the fibre surface for initiation of the graft polymerization, aramid fibre is pretreated with an argon plasma, followed by ultra-violet irradiation in the presence of monomer. EXPERIMENTAL Materials Kevlar 49 (E. I. Du Pont de Nemours & Co.) was employed as the aramid fibre for surface modification. It was purified by Soxhlet extraction with a mixture of benzene and methanol (1:1) for 20 h and then vacuumdried at 30°C. AAm monomer of electrophoresis grade was used as obtained. GMA of extra-pure grade was purchased from Tokyo Kasei Co., Ltd, Tokyo, Japan, and used after purification by conventional distillation. 1,4-Dioxane of chromatographic grade, propylamine of guaranteed reagent grade and other reagents were used without further purification. Plasma treatment The plasma treatment of the fibre was performed in a bell-jar-type reaction cell (model LCVD 12, manufactured by Shimadzu Co., Kyoto, Japan) 9. The distance between the two electrodes was kept at 6.5 cm. The frequency and voltage applied were 5 kHz and 270 V, respectively. After fixing the fibre on a stainless-steel sample holder placed between the two electrodes, the pressure in the bell jar was reduced to 10 -3 Torr, followed by introduction of Ar gas into the bell jar at a flow rate of 20 ml min-1. When the Ar pressure in the bell jar became 3xl0-2Torr, low-temperature plasma was generated and the fibre was exposed to the plasma for 30 s, unless otherwise noted. After plasma treatment, the fibre was exposed to air for 30 min at room temperature prior to graft polymerization. Graft polymerization Approximately 10mg of plasma-treated fibre was placed in a Pyrex glass tube containing 5 ml of 20 mg 1- aqueous solution of riboflavin and 20ml of various concentrations of aqueous AAm solution or 1,4-dioxane GMA solution. The mixture was briefly purged with nitrogen and then plugged with a silicone stopper. The tube containing the fibre/monomer mixture was exposed at 30°C to u.v. light from a 1000W high-pressure mercury lamp (Riko rotary photochemical reactor, model RH400-10W). The PAAm-grafted fibre was taken out of the tube and placed in distilled water at 65°C under continuous stirring for longer than 15 h, whereas the PGMA-grafted fibre was subjected to Soxhlet extraction with acetone for 7 h to remove the residual monomer and homopolymer. The removal of homopolymer was repeated until the extract solution contained no trace of homopolymers. Generally it took 5 to 10 h.
|
دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
|
|
| عنوان فارسی مقاله: | اصلاح سطحی فیبر آرآمید توسط پلی مریزاسیون پیوندی |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Surface modification of aramid fibre by graft polymerization |
