ویژگی های میکرو ساختاری و تورم هیدروژل های پلی (آکریلیک اسید-آکریل آمید) پیوند شده با پودر پوست هندوانه و پودر پوست خیار- بنتونیت یا زئولیت

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 1- کارشناسی ارشد، پژوهشگر مرکز تحقیقات و توسعه، سازمان اتکا

2 گروه فیزیک دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

3 استاد دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان

4 کارشناسی ارشد، پژوهشگر مرکز تحقیقات و توسعه، سازمان اتکا

چکیده

در این مقاله پنج پلیمر سوپر جاذب با استفاده از پراکندگی پودر پوست هندوانه و پودر پوست خیار (WSP-CSP)، ترکیب پودر پوست هندوانه و بنتونیت (WSP-B)، ترکیب پودر پوست خیار و بنتونیت (CSP-B)، زئولیت (Z) و بنتونیت (B) درون پلی (آکریل آمید-آکریل اسید) (P) حل شده در سیستم آبی به وسیله روش شیمیایی اتصال عرضی به ترتیب با نام‌های P-WSP-CSP، P-WSP-B، P-CSP-B، P-Z، P-B تهیه شد. کامپوزیت-های پلیمری از طریق اتصال عرضی شیمیایی با روش پلیمریزاسیون با استفاده از N,N متیلن بیس آکریل آمید به عنوان اتصال دهنده عرضی و پتاسیم پرسولفات به عنوان آغازگر در یک شرایط محیطی ساده سنتز شده است. این کامپوزیت‌های پلیمری سوپرجاذب به صورت تحلیلی با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و پراش پرتو ایکس (XRD) ارزیابی شدند. همچنین میزان جذب و واجذب آب این کامپوزیت‌های پلیمری سوپرجاذب مطالعه شده است. یافته‌های این کار نشان داد که نرخ جذب بالای آب و نرخ واجذب پایین P-CSP-B در مقایسه با نمونه‌های دیگر به سطح بسیار متخلخل مشاهده شده در تصویر FE-SEM مرتبط است. نتایج نشان می‌دهد پلیمرهای سوپرجاذب با پایه CSP ظرفیت جذب آب و قابلیت حفظ آب بسیار بالایی را دارند که این سوپر جاذب‌ها را برای کاربردهای فناوری مناسب می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Microstructure and swelling properties of a poly(acrylamide-co-acrylicacid)- grafted watermelon shell powder, cucumber shell powder-bentonite or zeolite

نویسندگان [English]

  • Sasan Ganjehie 1
  • Ahmad Gholizadeh 2
  • S. Ahmad Ketabi 3
  • Mehdi Kalagar 4
1 Researcher of Advance research and development of etke center
2 School of Physics, Damghan University (DU), Damghan, I.R., Iran
3 School of Physics, Damghan University (DU), Damghan, I.R., Iran
4 Researcher of Advance research and development of etke center
چکیده [English]

In this paper, five superabsorbent polymers prepared by dispersing watermelon shell powder (WSP) and cucumber shell powder (CSP), mixture bentonite and WSP, mixture bentonite and CSP, zeolite (Z) bentonite (B), into poly(acrylamide-co-acrylic acid) (P) backbone in an aqueous medium through a chemical cross-linking method named as P-WSP-CSP، P-WSP-B، P-CSP-B، P-Z، P-B have been investigated. Polymeric nanocomposites have been synthesized through chemical cross-linking by polymerization technique using N,N-methylenebis acrylamide as a cross-linker and potassium persulfate as an initiator in a simple aqueous environmental conditions. These superabsorbent polymeric nanocomposites were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared and field emission-scanning electron microscope measurements. The water absorption and desorption of the superabsorbent polymer nanocomposites have also been studied. Our findings show that very high water absorption and lower drying rate of P-CSP-B are attributed to higher porous surfaces observed in FE-SEM images. The results show the superabsorbent polymers based on CSP represent very high water absorbency capacity and water retention ability that make them suitable for technology applications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Superabsorbent
  • Nanocomposite
  • chemical cross-linking method
  • Structural and surface properties
  • Water absorption and retention
[1] M. Ahmed Enas, Journal of advanced research. 6 (2015) 105.
[2] A. Farkish, M. Fall., Minerals Engineering. 50 (2013) 38.
[3] W.E. Hennink, N. Van, Adv. Drug Del. Rev. 54 (2002) 13.
[4] L. Buchholz Fredric, A. T. Graham, Modern superabsorbent polymer technology. Wiley-VCH, New York, (1997) 1.
[5] T. Ozbolat, Ibrahim, M. Hospodiuk., Biomaterials. 76 (2016) 321.
[6] F. L. Buchholz, A. T. Graham, John Wiley & Sons, Inc, 605 Third Ave, New York, NY 10016, USA, (1998) 279.
[7] T. Shimomura, T. Namba, Superabsorbent Polymers Science and Technology, ACS Symp. Ser. 573, Am. Chem. Soc., Washigton D.C., (1994) 112.
[8] X. Sun, G. Zhang, Q. Shi, B. Tang, Z. J. Wu. J Appl Polym Sci. 86 (2002) 3212.
[9] M.E. Karlsson, Leeman, C. Bjorck, M.E. Inger, A.C. Eliasson, Food Chemistry. 100 (2007) 136.
[10] A.G.B. Pereira, A.T. Paulin, C.V. Nakamrur, E.A. Britta, A.F. Rubira, E.C. Muniz, Material Science Engineering C. 31 (2011) 443.
[11] Sh. S. Bhattacharya, M. Alka, P. Dilipkumar, A. K. Ghosh, A. Ghosh, S. Banerjee, K. Kumar Sen., polymer-plastics technology and engineering. 51 (2012) 878.
[13] G. Qiaoxia, Y. Wang, Y. Fan, X. Liu, Sh. Ren, Y. Wen, B. Shen, Carbohydrate polymers. 117 (2015) 247.
[14] A. Pourjavadi, M. Zohuriaan, G.R. Mahdavinia, Polym. Adv. Technol. 15 (2004) 173.
[15] G. Feng, B.-Zh. Li, H. Xia, B. Adhikari, Q. Gao, Carbohydrate polymers. 115 (2015) 605.
[16] Bhattacharya, Shiv Sankar, Alka Mishra, Dilipkumar Pal, Ashoke Kumar Ghosh, Amitava Ghosh, Subham Banerjee, and Kalyan Kumar Sen. "Synthesis and characterization of poly (acrylic acid)/poly (vinyl alcohol)-xanthan gum interpenetrating network (IPN) superabsorbent polymeric composites. polymer-plastics technology and engineering 51, no. 9 (2012): 878.
[17] A. Zahra, D. Masoomeh, J. Of Applied Chemistry, 36 (1394) 29, in Persian.
[18] V. L. Finkenstadt, J. L. Willett., Macromolecular chemistry and physics. 206 (2005) 1648.
[19] A. sayyed hassan, L. mohammad nader, J. Of Applied Chemistry, 44 (1396) 187, in Persian
[20] Cheng, Wei-Min, Xiang-Ming Hu, Yan-Yun Zhao, Ming-Yue Wu, Zun-Xiang Hu, and Xing-Teng Yu. "Preparation and swelling properties of poly (acrylic acid-co-acrylamide) composite hydrogels." e-Polymers 17, no. 1 (2017): 95.
[21] Chen, Xiaoling, Zhixin Jia, Haigang Shi, Caihong Mao, Hongbing Gu, Yongmei Liu, and Yansheng Zhao. "Synthesis and characterization of hydroxyl poly (aspartic acid)/organic bentonite superabsorbent composite. Iranian Polymer Journal 25, no. 6 (2016): 539.