MODIFICATION OF STYRENE-METHYL METH ACRYLATE COPOLYMER IN THE PRESENCE OF PRISTINE AND MODIFIED GRAPHENE BY USING MICROWAVE IRRADIATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (Master's Thesis) Mukarram_Zubair.pdf - Accepted Version Download (7MB) | Preview

Arabic Abstract

لقد تم تصنيع مركبات متناهية الصغر لكلا من بولي (ستيرين -الميثيل ميث أكريلات ) / الجرافين (Poly(styrene-co-methyl meth acrylate)/graphene) و بولي (ستيرين -الميثيل ميث أكريلات ) / الجرافين المعدل (poly(styrene-co-methyl meth acrylate)/modified graphene ) باستخدام طريقة اذابة المخاليط. ولقد تم دراسة تاثيرات كلا من الجرافين البكر (G )والجرافين المعدل ( MG ) و أشعة الميكروويف على خصائص نسيج البوليمر ل styrene-co-methyl meth acrylate (P(S-co-MMA) . تم تعديل الجرافين باستخدام طريقة الأكسدة الكيميائية باستخدام حمض النتريك. تم تعريض مركبات البوليمر متناهية الصغر باستخدام اشعة الميكروويف المشع على فترات زمنية مختلفة ( 5، 10 و 20 دقيقة ) مع قوة ثابتة من الطاقة الكهربائية 1000واط .بالمقارنة مع الجرافين البكر. أظهر الجرافين المعدل تحسين الترابط مع بوليمر P (S-co-MMA) بعد ذوبان الخليط و تعريضه الاشعة الميكروويف. آلية تشكيل روابط تساهمية و تحسين التفاعل بينية من الجرافين البكر والمعدل ب P (S-co-MMA) البوليمر الناجمة عن أشعة الميكروويف لتشكيل العيوب على الجرافين والجذور الحرة على P (S-co-MMA) سلاسل البوليمرتم تفسيرها باستخدام مقياس الطيف باستخدام متحول فورييه FT- IR ، رامان الطيفي و XRD. وكان هناك زيادة كبيرة في معامل تخزين P (S-co-MMA) البوليمر بعد إضافة الجرافين البكر والمعدل و أشعة الميكروويف. ولكن استخدام مده عالية من الاشعاع تسببت في تدهور مركبات البوليمر المتناهية الصغر. أظهرت النتائج DSC زيادة كبيرة في قيمة درجة حرارة التحول الزجاجي Tg)) ل مركبات البوليمر متناهية الصغر. وتم تحسين الموصلية الكهربائية لمركبات النانو أيضا بعد بعد التعرض للاشعاع. حالة إنشاء الشبك التشعبي وتدهور مركبات البوليمر متناهية الصغر خلال التعرض للاشعاع تم دراسته باستخدام .SEMوتقدم الدراسة طريقة سهلة وبديله وصديقة للبيئة لتعزيز التفاعل المستوى الجزيئي ، وبالتالي لتوفير التصاق بينية أقوى بين الجرافين و P (S-co-MMA) المصفوفة، التي غيرت بشكل كبير خصائص النهائية للمواد المركبة.

English Abstract

Poly(styrene-co-methyl meth acrylate)/graphene and poly(styrene-co-methyl meth acrylate)/modified graphene nano composites were prepared via melt blending. The effects of pristine (G) and modified graphene (MG) and microwave irradiation on the properties of styrene-co-methyl meth acrylate (P(S-co-MMA) polymer matrix were studied. Modification of graphene was done by chemical oxidation method using nitric acid. The nanocomposites were irradiated under microwave at different time intervals (5, 10 and 20 minutes) with fixed power of 1000Watt. Compared to pristine graphene, modified graphene showed improved interaction with P(S-co-MMA) polymer after melt mixing and microwave irradiation. The mechanism of formation of covalent bonds and improved interfacial interaction of pristine and modified graphene with P(S-co-MMA) polymer matrix induced by microwave irradiation was attributed to the formation of defects on graphene and free radicals on P(S-co-MMA) polymer chains explained by FT-IR, Raman spectroscopy and XRD studies. There was significant increase in the storage modulus of P(S-co-MMA) polymer after addition of pristine and modified graphene and microwave irradiation. However at higher irradiation duration, degradation of polymer nanocomposites occurred. The DSC results showed a considerable increase in the Tg value of the nanocomposites. The electrical conductivity of the nano composites were also improved after irradiation. The state of creation of crosslink network and degradation of polymer nanocomposites during irradiation was assisted by SEM. The study provides an alternative, easy and green method to enhance the molecular level interaction and hence to provide a stronger interfacial adhesion between graphene and the P(S-co-MMA) matrix, which significantly changed the final properties of composites.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Al harthi, Mamdouh
Committee Members:	Hossain, Mozahar and Al juhani, Abdulhadi
Depositing User:	ZUBAIR MUKARRAM (g201103530)
Date Deposited:	15 Jan 2014 08:45
Last Modified:	01 Nov 2019 15:40
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139069