عنوان پایان‌نامه
سنتز شناسایی و کاربرد پلی ایمید پرشاخه در تهیه غشاهای پلیمری
- رشته تحصیلی
- شیمی کاربردی - پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4653;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51882
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- الهه احمدی فیجانی
- استاد راهنما
- حسین مهدوی
- چکیده
- در این پروژه ابتدا پلی ایمید پرشاخه¬ای از واکنش مونومر دی¬انیدریدی(BTDA) و مونومر آمینی(TAP) تهیه گردید. سپس سعی شد تا از پلیمر پرشاخه تهیه شده، غشاء ساخته شود. برای ساخت غشاء از واکنش گروه¬های آمینی پلیمر پرشاخه با گروه¬های ایزوسیاناتی MDI استفاده گردید و ساختاری شبکه¬ای شده تهیه شد که فیلم حاصل از آن علی رغم مقاومت حلالی خوبی که در برابر حلال¬ها داشت اما بسیار ترد و شکننده بود. بنابراین برای تهیه غشایی مناسب از پلی ایمید پرشاخه که حالت شکنندگی نداشته باشد و بتوان آن را در فرایندهای فیلتراسیون استفاده کرد سه راه¬کار استفاده شد. تهیه غشای کامپوزیتی بوسیله بستر پلی استری نبافته، استفاده از HTPB و استفاده از پلی استر آلیفاتیک راه¬کارهایی هستند که برای اصلاح خواص غشای تهیه شده از پلی ایمید پرشاخه به¬کار گرفته شدند. غشای کامپوزیتی تهیه شده از پلی ایمید پرشاخه و MDI به علت عدم پوشش کامل بستر و ایجاد لایه نازک بر روی آن روش مناسبی جهت تهیه غشاء نبود. استفاده از HTPB و واکنش آن با MDI و پلی آمیک اسید به علت انجام واکنش MDI با HTPB و پلی آمیک اسید در فازهای جدا نیز روش کارآمدی جهت تهیه غشاء از پلی ایمید پرشاخه نبود. چرا که فیلم¬های حاصل اگرچه نسبت به قبل بهتر شده بودند اما برای استفاده به عنوان غشاء مناسب نبودند. در نهایت پلی استرآلیفاتیک برای تهیه غشاء از پلی ایمید پرشاخه و MDI استفاده گردید که بر عکس دو روش قبل، راهی مناسب جهت تهیه فیلم¬هایی با استحکام و انعطاف مناسب جهت فرایندهای فیلتراسیون بود. در نهایت با به¬دست آوردن ترکیب مناسب برای فیلم¬های تهیه شده از پلی ایمید پرشاخه، MDI و پلی استر، تست نفوذپذیری بر روی فیلم¬ها انجام شد و نتیجه قابل قبولی را بدست داد. واژه¬های کلیدی: پلی¬ایمید، پلیمر پرشاخه، غشای پلیمری
- Abstract
- In this work, firstly a hyperbranched polyimide based on 2,4,6-triamine pyrimidine (TAP) and 3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BPDA) was prepared and crosslinked with methylene phenylene diisocyanate (MDI) due to reaction between amine and isocyanate groups. Thin films of crosslinked Hyperbranched polyimides (HBPIs) were obtained after simultaneous thermal imidization/Crosslinking procedure performed. In spite of solvent resistance of prepared films in potent solvents, they were so brittle and had no acceptable mechanical properties. So for making an appropriate membrane from HBPI three different possibilities were examined: thin film composite membrane, membrane synthesis from HBPI with hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) and an aliphatic polyester. Composite membrane was composed of a thin dense polymer barrier layer formed over an approximately thick microporous film. Dip coating a microporous nonwoven polyester support membrane in different concentrations of HBPI and MDI solutions, was used for preparation of thin film composite membrane. But the crosslinked HBPI layer did not cover surface of the microporous membrane completely and the dense surface skin which acted as the actual selective barrier did not exist properly to form composite membrane. So composite membrane was not suitable way to make membrane preparation from HBPI. Using HTPB was another possibility which investigated in membrane formation from HBPI. In this case microphase separation was occurred through the reaction of MDI by HBPAA and HTPB because of different reaction rate between isocynate group by polyamic acid hydroxyl and hydroxyl of HTPB. Result film demonstrated not evenly properties in every point of film. Actually there were brittle and flexible properties both in result film. Although prepared film had better features in comparison to previous films but it had brittle points yet and could not be used as membrane. Finally an aliphatic polyester was synthesized, characterized and used in membrane formation from HBPI. Prepared films from HBPAA, MDI and aliphatic polyester had desired properties and could be used as membrane. So the best composition of membrane was chosen which had proper permeability and no crack on its surface in SEM photos. In addition permeability of prepared films was measured and followed by accepting results. Keywords: Polyimide, Hyperbranched Polymer, Polymeric Membrane.
