ایجاد پلی‏ یورتان گرماسخت متخلخل با استفاده از کربن دی‏ اکسید ابر‏بحرانی به عنوان ضدحلال

محسن ایزدی، محمد حسین نوید فامیلی، زهرا مقصود

چکیده

بسیاری از مواد پلیمری متخلخل با وارونگی فاز محلول پلیمری ایجاد می ‏شوند. فرایند جدایی با تبادل حلال-ضدحلال نفوذی در مخلوط‏ های دوتایی، سه ‏تایی و چندتایی شروع می‏ شود. در دهه اخیر، استفاده از گاز کربن دی اکسید ابربحرانی به­ عنوان ضدحلال به دلیل مزایایی مانند زیست ­سازگاری خوب، چگالی زیاد (مانند مایع) و نفوذ بسیار زیاد که نسبت به ضدحلال‏ های مایع دارد، مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، از محلول پلیمر- دی‏ متیل‏ فرمامید و گاز کربن دی­ اکسید به ­عنوان ضدحلال برای ایجاد ساختار متخلخل پلی‏ یورتان گرماسخت استفاده شده است. اثر زمان درنگ، دمای ریخته‏ گری و نسبت pol/ce (نسبت زنجیرافزا - پلی ‏ال) بر مشخصه ‏های شکل‏ شناسی و ساختاری مانند اندازه و توزیع اندازه سلول‏ ها، ضخامت لایه چگال و مقدار تخلخل بررسی شد. براساس نتایج، حداقل زمان درنگ مناسب برای دستیابی به ساختاری یک دست 120 دقیقه معین شد. دمای ریخته ‏گری نیز سازوکار جدایی فاز و لایه چگال را تحت تأثیر قرار داد. مشاهده شد، با تغییر دمای ریخته­ گری از 55 به 35 درجه سلسیوس، ضخامت لایه چگال از 77.6 به 43.1 میکرومتر تغییر کرد. با تغییر نسبت pol/ce خواص ترمودینامیکی و سینتیکی سامانه تحت تأثیر قرار گرفت. کاهش نسبت pol/ce باعث شد تا اندازه سلول‏ ها کوچک ‏تر و یکنواخت‏ تر شود و مقدار تخلخل افزایش یابد. با کاهش نسبت pol/ce از 2 به 0.25، میانگین اندازه سلول‏ ها از 6.3 به 3 میکرومتر کاهش یافت.