تاثير المعاملة الحرارية على الخواص البصرية للخلائط البوليمرية (PVC/PS/PMMA) == Effect of Heat Treatment on Optical Properties of Polymer Blends (PVC/PS/PMMA)
Author name:
محمد زورة حسن
Supervisor name:
اسرار عبد المنعم سعيد
General topic:
Physics
Specific topic:
Solid State and Materials Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1922 - p.pdf
Abstract:
العمل الحالي من البحث يهتم بدراسة تاثير نسبة الخلط على الخواص البصرية للنماذج البوليمرية مدار البحث PS, PMMA] [PVC, والخلائط الثنائية ] [PS/PMMA, PVC/PMMA, PVC/PS والخلائط الثلاثية [PVC/PS/PMMA] وبمختلف التراكيز. كذلك دراسة تاثير المعاملة الحرارية على الخواص البصريه للانظمة البوليمرية [PVC/PS/PMMA] والخلائط الثنائية بنسبة [50 %PS/50%PMMA, 50% PMMA/ 50% PVC / 50% PS /50% PVC] صبت العينات كاغشية من البوليمرات المذكورة اعلاه والخلائط الثنائية والثلاثية ولمختلف التراكيز . وفحصت النماذج البوليمرية المحضرة طيفيا لاختيار نماذج البوليمرات ذات افضل خواص بصرية وجد بان الخليط الثنائي ( 50% PMMA/ 50% PVC) يمتلك احسن خواص بصرية وقد وجدت فجوة الطاقة الخليط تساوي(4.8eV) .اخضعت البوليمرات النقية[PVC/PS/PMMA] , مع الخلائط الثنائية[50 %PS/50%PMMA, 50% PMMA/ 50% PVC 50% PS /50% PVC] الى المعاملة الحرارية ضمن المدى[50 - 175 ºC] ولمدة ساعتين لدراسة تاثير المعاملة الحرارية على الخواص البصرية .لوحظ بالنسبة للانظمة البوليمرية المعاملة حراريا تغير في اطياف الامتصاص وضمن مديات الطول الموجي والتي تعتمد على نوع البوليمر والخليط البوليمري. التحلل الحراري ادى الى زيادة في اطياف الامتصاص للنماذج المعرضة للحرارة.حيث تعتمد الزيادة على نوع البوليمر والخليط البوليمري خصوصا عند درجة الحرارة 175 ºC بالنسبه الى(PS (وجد تناقص في اطياف الامتصاصية في الحالات التي يتسبب فيها التفكك الحراري بتلف سطحي مثل التصدعات والتشققات . حسبت فجوة الطاقة وطاقة اورباخ قبل وبعد المعاملة الحرارية للنماذج البوليمرية مدار البحث .اظهرت النتائج السلوك اللاخطي لعلاقه الترابط ما بين الثوابت البصرية والنسب الوزنية للخليط البوليمري قد اعزيت الى كونها غيرمتوافقة الخلط .ان السلوك اللاخطي لعلاقة الترابط بين الثوابت البصرية ودرجة الحرارة للنماذج البوليمرية المعاملة حراريا يعود الى التفكك الحراري غير النظامي لنماذج البحث . ولقد تم الكشف عن التلف السطحي ] التصدعات والتشققات[ الناجم عن التفكك الحراري باستخدام الميكروسكوب وجهاز المجهر الالكتروني الماسح[SEM] وجد بان التفكك الحراري من السهولة ان يحدث تلف سطحي ميكانيكي. لتحديد الخواص الرئيسيه للحزم اجريت فحوصات [FTIR] للنماذج البوليمرية قبل وبعد المعاملة الحرارية لتمييز خواص الحزم الرئيسية وتفسير نتائجها. | The present work was concerned with study of the blending ratio effect on the optical properties of the polymer systems involved [Poly(vinyl chloride) (PVC), Polystyrene (PS), Polymethylmethacrylate (PMMA)], binary blends [PS/PMMA, PVC/PMMA, PVC/PS] and ternary blends [PVC/PS/PMMA] at different concentrations. Also this work was concerned with study the effect of heat treatment of optical properties of polymer system involved [PVC/PS/PMMA] and binary blend with ratios, [50 %PS/50%PMMA, 50% PMMA/ 50% PVC and 50% PS /50% PVC]. The samples were casted as films from the homopolymer stated above and the blends as a binary and ternary blend at different concentration. These prepared polymer systems were evaluated spectrophotometically for selection the polymer systems of the best optical properties. It was found that 50% PMMA/ 50% PVC binary blend has the best optical properties. The results showed that its energy gap was (4.8eV). The homopolymer [PVC/PS/PMMA] and the binary blend [50 %PS/50%PMMA, 50% PMMA/ 50% PVC and 50% PS /50% PVC] were subjected to heat treatment with range of [50 - 175 ºC] for (2hr) to study the effect of heat treatment on their optical properties. The absorption spectra of the heat polymer systems showed heating induced absorption changes in the wavelength range, which depends on the polymer type and polymer blend. The thermal degradation caused increment in the absorption of degraded samples. The increment depended on the polymer type and polymer blend especially at 175 ºC. For (PS) decreasing in absorption was also found for cases in which, thermal degradation caused surface damage i.e. cracks and crazes formation. Also the optical energy gap and urbach energy were calculated the absorption spectra before and after heat treatment to the polymer systems involved.The results showed nonlinear relationship between the optical constants and blend ratio, it was attributed to their immiscibility. The nonlinear relationship between the optical constant of the heat treatment polymer systems and polymer blend with the heating temperature was attributed to the unsystematic thermal degradation induced by heating. Morphological investigations for the surface damages [crazes and cracks] caused were performed by optical microscope and SEM. It was found that the thermal degradation lead to some mechanical surface damage. FTIR spectroscopy was carried out for polymer systems before and after heat treatment to identify the region of the main characteristic bands and its results was investigated.
