فهرست مطالب

دو ماهنامه علوم و تکنولوژی پلیمر
سال بیست و هشتم شماره 3 (پیاپی 137، امرداد و شهریور 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/19
  • تعداد عناوین: 7
|
  • رحمت الله رحمانی، غلامحسین رحیمی، سید سعید حسینی صفحات 175-187
    در این پژوهش، مطالعه تجربی و عددی رفتار خمشی نوع جدیدی از ساختارهای ساندویچی با رویه های کامپوزیتی از جنس شیشه-اپوکسی و هسته ای ترکیبی ازاسفنح PVC و کامپوزیت موج دار انجام شده است. هدف از افزودن کامپوزیت موج دار به داخل هسته، تقویت آن و درنتیجه تقویت سازه ساندویچی در برابر بارهای خمشی بدون افزایش چشمگیر وزن سازه است. پس از ساخت نمونه ها با استفاده از روش صنعتی قالب گیری انتقالی رزین به کمک خلا نمونه ها مطابق با استاندارد ASTM C393 تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفت و نمودار های نیرو-جابه جایی مربوط به هر کدام به دست آمد. حل اجزای محدود برای مشخص کردن بیشترین جابه جایی در نمونه ها مطابق با بار اعمالی با نرم افزار Abaqus انجام شد. برای افزایش صحت نتایج عددی، آزمون کشش برای به دست آمدن خواص مکانیکی رویه های کامپوزیتی و کامپوزیت موج دار داخل هسته مطابق با استاندارد ASTM D3039 انجام شد. در حل تجربی افزون بر نمونه مرجع با هسته ساده اسفنجی، سه مجموعه نمونه با سه هندسه متفاوت مربعی، ذوزنقه ای و مثلثی برای کامپوزیت موج دار تعبیه شده در داخل هسته ای از جنس اسفنح PVC ساخته شد. برای افزایش دقت تجربی مسئله از هر حالت سه نمونه یکسان ساخته شد و از میانگین داده ها در نتایج استفاده شد. نتایج نشان داد، بیشترین افزایش در سفتی خمشی و نیز نسبت سفتی خمشی به وزن برای نمونه های با هندسه ذوزنقه ای و کمترین افزایش این مقادیر برای نمونه های با هندسه مثلثی است. درنهایت، نتایج تجربی و عددی با هم مقایسه شدند که تطابق قابل قبولی بین این دو مشاهده شد.
    کلیدواژگان: ساختار ساندویچی، شکل هندسی، هسته موج دار، رویه های کامپوزیتی، رفتار خمشی
  • مازیار سلطانی الکوه، محمدحسین نوید فامیلی*، محمدحسن معینی صفحات 189-195
    جاذب رادار کامپوزیتی پایه پلیمری با وزن کم، پهنای باند، بسامد جذب قابل تنظیم و چندعاملی بودن، جاذبی ایده آل به شمار می آید. به طور کلی، اسفنج های میکروسلولی کامپوزیتی پایه پلیمری به دلیل خواص مطلوب مکانیکی در عین سبک وزنی و ساختار سلولی یکنواخت، قابلیت استفاده را در کاربردهای مختلف دارند. در این پژوهش، اثر اسفنج کردن بر خواص جذب راداری جاذب های کامپوزیتی پایه پلیمری ردیابی شد. در گام نخست، سامانه اسفنج سازی با قابلیت کنترل و تکرارپذیری، عملکرد در فشار و دمای زیاد و با عامل اسفنج ساز گاز CO2 ابربحرانی طراحی و ساخته شد. کامپوزیت هایی برپایه پل ی متیل متاکریلات، حاوی درصدهای مختلف نانولوله های کربن چنددیواره به روش انعقاد ساخته شدند. نمونه های تهیه شده به روش قالب گیری فشاری گرم به شکل ورق هایی به ضخامت mm 3 تبدیل شدند. سپس، در شرایط یکسان فرایند اسفنج سازی انجام و شکل شناسی سلولی اسفنج ها با تصاویر میکروسکوپی الکترونی ارزیابی شد. ساختار سلولی یکنواخت اسفنج های کامپوزیتی حاکی از پراکنش مناسب نانوذرات در ماتریس پلیمری بود. بررسی مقداربازتاب موج تابشی به نمونه ها (پیش و پس از اسفنج سازی) نشان داد، اسفنج کردن باعث کاهش چشمگیر متوسط بازتاب به مقادیر زیر %10 شد. افزایش درصد جذب موج تابشی به اسفنج پل ی متیل متاکریلات خالص نسبت به حالت اسفنج نشده از نتایج جالب این پژوهش بود. همچنین، در نمودار درصد جذب-بارگذاری نانوذرات مشاهده شد، اسفنج کردن کامپوزیت ها آستانه نفوذ را از کمتر از 1% بار گذاری نانوذرات برای حالت اسفنج نشده به مقداری بین %1 تا %3 بارگذاری نانوذرات برای حالت اسفنج شده افزایش داد.
    کلیدواژگان: جاذب رادار، اسفنج پلیمری، CO2ابربحرانی، کامپوزیت، نانولوله کربن چنددیواره
  • مهدی شیوا، امیر هوشنگ حدادی، علیرضا نخعی، حسین وارسته صفحات 197-209
    اثر عوامل مختلف فرمول بندی بر رفتار سایش، رشد ترک و مدول آمیخته رویه تایر در دو مطالعه موردی بررسی شد. در مطالعه اول، اثر جایگزینی بخشی از کائوچوی طبیعی با کائوچوی بوتادی ان، تغییر مقدار روغن و گوگرد براساس طرح آزمایش مرکب مرکزی (central composite) در یک آمیزه رویه تایر باری برپایه NR/SBR در مجاورت خاک رس اصلاح شده مطالعه شد. در مطالعه دوم، اثر مقدار روغن، گوگرد و سیلیکا با قابلیت پراکنش زیاد در آمیزه رویه تایر سواری آمیخته SBR/BR در طرح آزمایش box Behnken بررسی شد. در هر دو مطالعه، مدل سطح پاسخ مناسب برمبنای داده های تجربی گردآوری شده براساس طرح آزمایش توسعه داده شد. همچنین، مدل شبکه عصبی مصنوعی چندلایه پیشرو برای بررسی قابلیت این رویکرد پیشرفته در مدل سازی خواص شکست آمیخته لاستیکی توسعه داده شد. مشاهده شد، در مطالعات موردی وابستگی پیچیده خواص شکست آمیخته لاستیکی به عوامل فرمول بندی را می توان به خوبی با مدل پاسخ سطح و شبکه عصبی مصنوعی بیان کرد. برای بیان بهتر رفتار سایش از منحنی های پاسخ سطح استفاده شد. همچنین مشاهده شد، به کمک مدل های آماری مدول و رشد ترک deMattia، دانش موجود از نظریه Fukahori و نیز نظریه های مکانیکی شیمیایی، رفتارهای پیچیده مشاهده شده برای سایش آمیخته های لاستیکی را می توان بررسی کرد. وجود مقادیر زیاد کائوچوی بوتادی ان منجر به ارجحیت سازوکارهای مکانیکی شیمیایی سایش می شود، اما مقدار دامنه کرنشی میانگین مطابق با مدل Fukahori در مقدار سایش آمیزه لاستیکی بسیار کلیدی است.
    کلیدواژگان: لاستیک، طرح آزمون، مدل های آماری، شبکه عصبی مصنوعی، سازوکار سایش، رشد ترک
  • زینب رجبی، فرامرز افشار طارمی، علی کارگری*، حمیدرضا سنایی پور صفحات 211-224

    در این پژوهش، غشای نانوکامپوزیتی اتیلن پروپیلن دی ان مونومر- نانولوله های کربن چنددیواره (EPDM/MWCNT) به روش ریخته گری محلول، تبخیر حلال و شبکه ای کردن پلیمر ساخته شد و برای جداسازی گازهای کربن دی اکسید و نیتروژن به کار گرفته شد. بدین منظور، از نانولوله های کربن چنددیواره خالص و عامل دارشده استفاده شد. اثر افزودن مقادیر مختلف (0 تا %4 وزنی) از نانولوله های خالص و عامل دار بر عملکرد غشای نانوکامپوزیتی بررسی شد. از آزمون های طیف سنجی زیرقرمز (FTIR) و میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (FESEM) برای ارزیابی ساختار و شکل شناسی نانولوله ها و غشا استفاده شد. وجود گروه های عاملی کربوکسیلیک اسید با مقایسه طیف های FTIR حاصل از نانولوله های خالص و عامل دار تایید شد. تصاویر FESEM غشاهای نانوکامپوزیتی، پراکنش مناسب نانولوله های خالص در غلظت کم و کلوخه شدن نانولوله ها در ماتریس EPDM را برای غلظت های بیش از %1 وزنی نشان می دهد. افزودن نانولوله های کربن چنددیواره، خواص مکانیکی غشا شامل استحکام کششی، مدول یانگ و ازدیاد طول تا پارگی را به مقدار قابل توجهی بهبود بخشید. با افزایش مقدار نانولوله های کربن تا %75/0 وزنی، تراوایی گازهای کربن دی اکسید و نیتروژن و گزینش پذیری کربن دی اکسید- نیتروژن افزایش یافت. در مقادیر بیشتر، همراه با افزایش تراوایی، به دلیل افزایش کلوخه شدن نانولوله ها گزینش پذیری کاهش یافت. افزون بر این، عامل دارکردن باعث بهبود پراکنش نانولوله ها، خواص مکانیکی و عملکرد جداسازی غشای نانوکامپوزیتی شد. به طوری که با عامل دارکردن نانولوله ها، تراوایی کربن دی اکسید و گزینش پذیری کربن دی اکسید- نیتروژن در غشای بهینه (%75/0 وزنی از نانولوله کربن عامل دار) به ترتیب از Barrer 95/37 و 03/18 به Barrer 57/57 و 43/23 افزایش یافت. در دمای محیط با ازدیاد فشار، تراوایی هر دو گاز در غشای نانوکامپوزیتی افزایش یافت، در حالی که گزینش پذیری تغییر قابل توجهی نداشت.

    کلیدواژگان: نانولوله کربن چنددیواره، غشا، نانوکامپوزیت، جداسازی گازی، عامل دارکردن
  • میترا عبداللهی پینوندی، رجبعلی ابراهیمی، افسانه امیری صفحات 225-232
    رساندن دارو در زمان و مکان معین، منجر به اصلاح دوز دارو، کاهش عوارض جانبی و درمان سریع تر می شود. در سامانه های دارورسانی موسوم به سامانه های رهایش کنترل شده، سه عامل زمان، مکان و سرعت رهایش دارو قابل کنترل است. هیدروژل ها، پلیمرها و کوپلیمرهای آبدوست با شبکه سه بعدی اند که امروزه به عنوان سامانه های نوین دارورسانی کنترل شده مطرح هستند. همچنین، هیدروژل ها این قابلیت را دارند که به شرایط محیط مانند دما، pH و قدرت یونی پاسخ دهند. در این پژوهش، هیدروژل آکریلی زیست سازگار سنتز شده به روش فراصوت دهی، برای مطالعه رهایش کنترل شده داروی فلووکسامین بررسی شد. از فراصوت پالسی 20 کیلوهرتز به عنوان منبع فراصوت استفاده شد. دما روی 37 درجه سلسیوس، دمای بدن انسان تنظیم شد. همچنین، حساسیت و تورم هیدروژل و مقداربارگذاری و رهایش دارو در دماها و pHهای مختلف بررسی شد. هیدروژل در نبود آغازگر و گرما در مدت زمان کوتاهی به دست آمد. نتایج نشان داد، هیدروژل آکریلی سنتز شده به کمک فراصوت، دارای تخلخل زیاد در ساختار خود بوده و این هیدروژل قابلیت جذب و رهایش سریع دارو را نیز دارد. همچنین، مقدار این دو ویژگی تحت تاثیر دما و pH است. از روش فرابنفش برای ارزیابی غلظت دارو در تمام موارد استفاده شد. نتایج بررسی ها در محیط شبیه سازی شده بدن نشان داد، این هیدروژل گزینه مناسبی برای رهایش کنترل شده دارو در محیط روده است. روش به کار رفته در این بررسی را می توان به برخی از ژل ها و داروهای دیگر تعمیم داد و در سامانه های دارورسانی از آن بهره گرفت.
    کلیدواژگان: رهایش کنترل شده، فلووکسامین، فراصوت، آکریلیک اسید، آکریل آمید
  • علیرضا باقریان محمودآبادی، عزیزاله نودهی، محمد عطایی صفحات 233-242
    نانوکامپوزیت های لاستیک نیتریل (NBR)-خاک رس، به روش پلیمرشدن امولسیونی درجا بدون امولسیون کننده، در مجاورت خاک رس و2-آکریل آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید (AMPS) تهیه شدند و ساختار آنها با آزمون های پراش پرتو X و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مطالعه شد.نتایج آزمون پراش پرتو X نشان داد، نانوکامپوزیت ها تا %3 وزنی خاک رس، ساختار ورقه ای شده دارند، اما در %5 ساختار نانوکامپوزیت به ورقه ای شده- میان لایه ای تغییر یافت. فاصله میان لایه ها در شکل شناسی میان لایه ای در نانوکامپوزیت حاوی%5 خاک رس به 1/8 نانومتر افزایش یافت که نسبت به خاک رس اولیه 0/61 نانومتر افزایش نشان می دهد. پایداری گرمایی نانوکامپوزیت ها با آزمون گرماوزن سنجی (TGA) مطالعه شد. براساس نتایج حاصل، پایداری گرمایی در تمام نانوکامپوزیت ها نسبت به نمونه فاقد خاک رس بهبود یافت و دمای شروع تخریب گرمایی نمونه ها با افزایش مقدار خاک رس بیشتر شد. بیشترین مقدار افزایش در پایداریگرمایی برای نمونه نانوکامپوزیت حاوی %5 وزنی خاک رس با شکل شناسی میان لایه ای-ورقه ای شده به دست آمد. براساس نتایج آزمون کشش، استحکام مکانیکی نانوکامپوزیت ها بهبود چشمگیری را نشان داد، به گونه ای که مدول و استحکام کششی در نانوکامپوزیت حاوی %3وزنی خاک رس با ساختار ورقه ای شده، نسبت به NBR خالص به ترتیب 302 و %219 افزایش یافت. بیشتربودن خواص مکانیکی در نمونه حاوی %3 وزنی خاک رس نسبت به نمونه حاوی %5 وزنی خاک رس به پراکنش بهتر نانوذرات خاک رس و تشکیل ساختار کاملا ورقه ای شده نسبت داده شد. کرنش پارگی و سختی نیز در تمام نانوکامپوزیت ها نسبت به نمونه خالص افزایش یافت.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، مونت موریلونیت، خاک رس، لاستیک نیتریل، پلیمرشدن امولسیونی
  • خضرالله خضری، وحید حدادی اصل، حسین روغنی ممقانی صفحات 243-255
    نانوکامپوزیت های پلی استیرن/MCM–41 به روش پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم (ATRP) در دمای 110 درجه سلسیوس سنتز شدند. روش های آغاز فعال کننده هایی که با انتقال الکترون تولید می شوند (AGET) و فعال کننده هایی که با انتقال الکترون بازتولید می شوند (ARGET) به عنوان دو روش نوین آغاز در ATRP به کار گرفته شدند. ساختار ویژه، مساحت سطح، اندازه ذرات و توزیع آنها و ساختار اسفنجی و حفره ای نانوذرات MCM–41 سنتز شده با آزمون های پراش پرتوX، جذب و واجذب هم دمای نیتروژن و تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی ارزیابی شدند. درجه تبدیل نهایی مونومر به روش رنگ نگاری گازی اندازه گیری شد. متوسط عددی (Mn) و متوسط وزنی (Mw) وزن مولکولی و شاخص چندتوزیعی (PDI) نیز به روش رنگ نگاری ژل تراوایی (GPC) ارزیابی شد. طبق نتایج، افزایش %3 وزنی نانوذرات MCM–41 به محیط پلیمرشدن باعث شد، در سامانه AGET ATRP مقدار تبدیل از %81 به %58 کاهش یابد. همچنین، Mn نیز از 17116 به 12798 کاهش یافت. اما، PDI از 1.24 به 1.58 افزایش یافت. نتایج مشابهی در سامانه ARGET ATRP شامل کاهش مقدار تبدیل از %69 به %43، کاهش در Mn نیز از 14892 به 9297 و افزایش PDI از 1.14 به 1.41 نیز به دست آمد. بهبود پایداری گرمایی نانوکامپوزیت ها با افزایش نانوذرات MCM-41 با نتایج آزمون گرماوزن سنجی تایید شد. همچنین، طبق نتایج حاصل از آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی کاهش در مقادیر دمای انتقال شیشه ای با افزایش %3 وزنی نانوذرات MCM-41 (از دمای 00.1 به 91.5 درجه سلسیوس در سامانه AGET ATRP و از دمای °100.3 به °85.8 سلسیوس در سامانه ARGET ATRP تایید شد.
    کلیدواژگان: پلی استیرن، نانوکامپوزیت، نانوذرات MCM- 41، AGET ATRP، ARGET ATRP
|
  • Rahmat Allah Rahmani, Gholamhossein Rahimi, Seyed Saeed Hosseini Pages 175-187
    An Experimental and numerical study on the flexural behavior of new types of sandwich structures with glass-epoxy skins and a combinatorial core consisting of PVC foam and a corrugated composite was performed. The purpose of inserting a corrugated composite into the core was the reinforcement of the core and so of the sandwich structure without substantial increment in its weight. Samples were prepared by vacuum assisted resin transform molding industrial technique and tested using three-point bending load test according to ASTM C393 and then the load-deflection curves were obtained. The finite element analysis was performed using Abaqus software to determine the maximum deflection of the samples. In order to increase the precision of numerical results، the tensile test was carried out according to ASTM D3039 to obtain the mechanical properties of the skins and corrugated composite. In addition to a reference sample consisting of a simple foam core، three series of samples were prepared، which consisted of corrugated composites، with square، trapezoidal and triangular geometries، inserted in a PVC foam core. For each experiment، three samples were prepared and tested and the data were used as mean values. It was revealed that the highest and lowest increases in flexural stiffness and flexural stiffness-to-weight ratio were obtained for the samples with trapezoidal and triangular geometries، respectively. Finally، the experimental and numerical results were compared and a good agreement was observed in all samples.
    Keywords: sandwich structure, geometric shape, corrugated core, composite skin, flexural behavior
  • Maziar Soltani Alkuh, Mohammad Hossein Navid Famili*, M. Hasan Moeini Pages 189-195
    Alightweight polymer composite with a broad bandwidth، tunable absorption frequency and multi-functionality is an ideal material for making a radar absorber. In general، composite microcellular foams have many potential applications due to their lightweight، high mechanical properties and monotonous cell structure. In this research، the effect of foaming method on the radar absorbing properties of composite radar absorbers was investigated. In the first step، a controllable، repeatable and high pressure/temperature operation foaming system by supercritical CO2 gas as foaming agent was designed and built. The composites based on poly (methyl methacrylate) (PMMA) and multiwall carbon nanotube (MWCNT) at different weight percentages were prepared by solvent-anti solvent coagulation method. The sample sheets with 3 mm thickness were molded using hot compression molding method. Then، the foaming process was performed and the cell morphology of the prepared foams was studied using scanning electron microscopy. Monotonous cell structure of the composite foams revealed a good dispersion of nanoparticles in the polymer matrix. The data of the reflected radar waves (before and after foaming) showed that the foaming reduced the reflection of the radar waves to less than 10 percent in all the samples. It is important to note that the absorption of radar waveswas increased with the foaming of neat PMMA. It was observed that the foaming of composites increased the threshold of absorption of radar waves from less than 1 wt% nanotube for the unfoamed samples to 1-3 wt% nanotube for the foamed samples.
    Keywords: radar absorber, polymer foam, supercritical CO2, composite, multi, wall carbon nanotube
  • Mehdi Shiva, Amir Hoshang Hadadi, Alireza Nakhaei, Hossein Varasteh Pages 197-209
    Effect of different formulation ingredients on the abrasion behavior، crack growth and modulus of tire tread formulation was studied using two different case studies. In the first case study، the effect of the partial substitution of natural rubber by cis-butadiene and the content variation of oil and sulfur in the presence of modified clay was studied on the basis of central composite design experiment in a NR/SBR-based truck tire tread formulation. In the second case study، the effect of oil، sulfur and highly dispersible silica level was investigated via Box-Benken design experiment in a SBR/BR-based passenger tire tread formulation. In each study a suitable response surface model was developed on the basis of the data obtained using the experimental design. Artificial neural network models with forwarding multi-layers were also developed to investigate the potential of the current approach in modeling of fracture behavior of rubber materials. It was observed that the complex dependency of the fracture/abrasion behavior of rubbery materials on formulation variations could be modeled with high accuracy through response surface and artificial neural models. The response surface profiles were developed to explain the abrasion behavior better. The observed behaviors for the abrasion of rubber formulations were also investigated with the aid of the modulus statistical analysis، deMattia crack growth model and also the Fukahori and mechano-chemical abrasion theories. In the presence of high levels of cis-butadiene، the abrasion with the mechano-chemical mechanism is dominant. However، according to the Fukahori model، the mean amplitude strain has a key effect on the abrasion of rubbery materials.
    Keywords: rubber, experimental design, statistical models, artificial neural network, abrasion mechanism, crack growth
  • Zeinab Rajabi, Faramarz Afshar Taromi, Ali Kargari, Hamidreza Sanaeepur Pages 211-224

    Nanocomposite membranes of ethylene-propylene-diene monomer/multiwalled carbon nanotubes (EPDM/MWCNT) were prepared by solution casting، solvent evaporation and cross-link technique to be applied in CO2/N2 gas separation. Both simple and functionalized MWCNTs have been used. The effect of incorporated different amounts multiwalled carbon nanotubes (0-4 wt%)، of both simple and functionalized types، on the performance of nanocomposite membranes was studied. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and field emission scanning electron microscopy (FESEM) were used to evaluate the structural/morphological observations of nanocomposite membranes. Comparing the FTIR results of pure and functionalized nanotubes confirmed the presence of carboxylic groups on the functional carbon nanotubes. The FESEM images indicated that at low concentrations، carbon nanotube particles were dispersed well in the EPDM matrix، but they formed agglomerates at concentrations beyond 1 wt%. By incorporation of MWCNTs، the mechanicalproperties of nanocomposite membranes including tensile strength، Young''s modulus and elongation-at-break considerably were improved. By increasing carbon nanotube loading up to 0. 75 wt%، the permeability of both CO2 and N2 and the CO2/N2 selectivity increased. Further loading led to higher permeability of CO2/N2، while the selectivity ofthe system decreased that could be attributed to further agglomeration of carbon nanotube particles. Furthermore، functionalization of carbon nanotubes improved their dispersion and the mechanical properties and gas separation performance of nanocomposite membranes. Through functionalizing of MWCNTs، both the CO2 permeability and CO2/N2 selectivity of the optimum membrane (0. 75 wt% MWCNTs) increased from 37. 95 and 18. 03 Barrer to 57. 57 and 23. 43 Barrer، respectively. At ambient temperature، by the increase in feed pressure a slight increase in the permeability of both CO2 and N2 gases was observed، while the CO2/N2 selectivity was not highly affected.

    Keywords: multi, walled carbon nanotube, mmbrane, nanocomposite, gas separation, Functionalization
  • Mitra Abdollahipaynavandi, Rajabali Ebrahimi, Afsaneh Amiri Pages 225-232
    Adrug delivery process at a particular organ or site and at a specific time requires drug dose adjustment to reduce side effects and accelerate faster healing. The three parameters of time، site and release rate can be modulated by controlled drug delivery systems. Hydrogels are hydrophilic polymers and copolymers with three-dimensional network structures that nowadays are used in new controlled drug delivery systems. These macromolecules can respond to external stimuli such as temperature، pH and ionic strength. In this study، biocompatible acrylic hydrogels، synthesized by ultrasound، were studied to examine controlled drug release of Fluvoxamine. A pulsed power ultrasound was applied to the reaction mixture from the tip of a probe unit. It was found that hydrogel formation was faster using ultrasound. The results showed that ultrasonic irradiation significantly reduced the reaction time and increased efficiency. Additionally، increasing glycerol in the solution improved the viscosity of the reaction towards higher reaction rate. Also، we studied the stimuli sensitivity and swelling of hydrogels، and the rate of drug release at different temperatures and pH media. The results showed that the ultrasound irradiated acrylic hydrogels were sensitized towards pH and temperature variations. These hydrogels، due to their highly porous structure، were capable to load and release the drug rapidly and their performances were affected by pH and temperature. Also، the results showed that in a simulated body environment، the hydrogels were suitable options as controlled drug delivery systems in intestinal media. The ultrasonic polymerization method described here has a wide range of applications in biomaterial synthesis where initiators are not desired. The method adopted in this study can be developed for other gels and drugs.
    Keywords: controlled delivery, Fluvoxamine, ultrasound, acrylic acid, acrylamide
  • Alireza Bagherian Mahmoodabadi, Azizollah Nodehi, Mohammad Atai Pages 233-242
    Nitrile rubber/clay nanocomposites were prepared via in-situ emulsifier-free emulsion polymerization technique in the presence of 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS) and pristine sodium montmorillonite (Na-MMT). The morphology of the nanocomposites was studied using X-ray diffraction (XRD) patterns and transmission electron microscopy (TEM). The XRD results showed exfoliated morphology for the nanocomposites containing up to 3 wt% nanoclay and exfoliated-intercalated morphology for the nanocomposite containing 5 wt% nanoclay. The basal spacing of the nanocomposite، containing 5 wt% nanoclay، was increased to 1. 8 nm، which was 0. 61 nm wider than that obtained using pristine Na-MMT. Compared to neat rubber، the thermogravimetric analysis (TGA) revealed improvements in the thermal stability of all nanocomposite samples، in which the thermal degradation temperature was increased by increasing the clay content. The maximum increase in the thermal stability of the nanocomposites was obtained for the nanocomposite containing 5 wt% nanoclay with exfoliated-intercalated morphology. The tensile testing results showed remarkable improvements in the mechanical strength of the nanocomposites. In comparison with the neat nitrile rubber، the exfoliated nanocomposite، containing 3 wt% nanoclay، showed 302% and 219% increases in tensile modulus and tensile strength، respectively. The reason for improvementin mechanical properties of a nanocomposite، containing 3 wt% of nanoclay with respect to the nanocomposite containing 5 wt% of nanoclay، was related to the better dispersion of nanoclay platelets in the matrix and formation of exfoliated morphology. In addition، elongation-at-break and hardness were increased in the nanocomposites، when compared with the neat nitrile rubber.
    Keywords: nanocomposite, Na, MMT, nanoclay, nitrile rubber, emulsion polymerization
  • Khezrollah Khezri, Vahid Haddadi-Asl, Hossein Roghani-Mamaqani Pages 243-255
    Polystyrene/MCM–41 nanocomposites were synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) at 110°C. Activators generated by electron transfer (AGET) and activators regenerated by electron transfer (ARGET)، as two novel initiation techniques، for ATRP were used. Specific structure، surface area، particles size and their distribution and spongy and porous structure of the synthesized MCM–41 nanoparticles were evaluated using X–ray diffraction، nitrogen adsorption/desorption isotherm analysis، scanning and transmission electron microscopy images، respectively. The final monomer conversion was determined using gas chromatography. Number and weight average molecular weights (Mn and Mw) and polydispersity index (PDI) were also evaluated by gel permeationchromatography. According to the results، addition of 3 wt% MCM–41 nanoparticles into the polymerization media resulted in lowering conversion from 81 to 58% in the AGET ATRP system. Moreover، a reduction in the molecular weight of the products from 17116 to 12798 g/mol was also occurred، although، the polydispersity index increased from 1. 24 to 1. 58. The similar results were also obtained by ARGET ATRP system; lowering conversion from 69 to 43% and molecular weight from 14892 to 9297 g/mol، and an increase of PDI from 1. 14 to 1. 41. The improvement in thermal stability of the nanocomposites، as a result of higher MCM–41 nanoparticles loading، was confirmed by thermogravimetric analysis. In addition، according to the analytical results of differential scanning calorimetry، a decrease in glass transition temperature، due to the addition of 3 wt% of MCM–41 nanoparticles (from 100. 1 to 91. 5°C in AGET ATRP system and from 100. 3 to 85. 8°C in ARGET ATRP)، was achieved.
    Keywords: polystyrene, nanocomposite, MCM–41 nanoparticles, AGET ATRP, ARGET ATRP