تحضير بوليمرات مشتركة للبولي استرات ودراسة بعض خصائصها

اسم الباحث:

رشا خالد العباس

عنوان البحث:

تحضير بوليمرات مشتركة للبولي استرات ودراسة بعض خصائصها

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Preparation of copolymers of polyesters and Study some of Properties

اسم المشرف :الدكتور: جمعة مرزا  -الدكتورة: رنا غنيم                                    

العام:2020

القسم:الكيمياء

الملخص:

 صُنع في هذا البحث ثلاث سلاسل من البوليمرات المشتركة للبولي استرات الأليفاتية-العطرية تتضمن كل منها ثمانية مركبات بوليمرية وهي على الشكل الآتي:

• سلسلة بولي (بروبلين سكسينات-إيتلين فتالات) (PPS-PEtPH)P: التي تعتمد بشكل رئيس على حمض السوكسنيك(SA) وحمض الفتاليك(PHA) وبروبان_2,1_ ديول (PG) و إيتان_2,1_ ديول(EtG) وتشمل ثماني عينات وهي بولي بروبلين سكسينات الممثل للبولي استر الأليفاتي وبولي إيتلين فتالات الممثل للبولي استر العطري والبوليمر المشترك المحضر بطريقة عشوائية بالإضافة إلى خمس عينات من البولي استرات المشتركة المحضرة بطريقة متجانسة تختلف فيما بينها بنسبة التغذية من البوليمرين الأليفاتي والعطري.
• سلسلة بولي (بروبلين فتالات-لاكتات)(PPPH-Lactate)P: التي تعتمد بشكل رئيس على حمض اللاكتيك(LA) وحمض الفتاليك وبروبان_2,1_ ديول (PG) وتشمل أيضاً ثماني عينات وهي بولي بروبلين فتالات الممثل للبولي استر العطري وبولي لاكتيك أسيد الممثل للبولي استر الأليفاتي والبوليمر المشترك المحضر بطريقة عشوائية بالإضافة إلى خمس عينات من البولي استرات المشتركة المحضرة بطريقة متجانسة تختلف فيما بينها بنسبة التغذية من البوليمرين الأليفاتي والعطري.
• سلسلة بولي (إيتلين فتالات-لاكتات) (PEtPH-Lactate)P: التي تعتمد بشكل رئيس على حمض اللاكتيك وحمض الفتاليك و إيتان_2,1_ ديول وتشمل أيضاً ثمان عينات وهي بولي إيتلين فتالات الممثل للبولي استر العطري وبولي لاكتيك أسيد الممثل للبولي استر الأليفاتي والبوليمر المشترك المحضر بطريقة عشوائية بالإضافة إلى خمس عينات من البولي استرات المشتركة المحضرة بطريقة متجانسة تختلف فيما بينها بنسبة التغذية من البوليمرين الأليفاتي والعطري.

حُضرت العينات جميعها بطريقة البلمرة بالتكاثف المتعدد على مرحلتين:

المرحلة الأولى: تضمنت تحضير البوليمرات التحضيرية المتمثلة بالبولي استر الأليفاتي والبولي استر العطري وتوصيفها بالطرائق الطيفية والفيزيائية المتاحة.

المرحلة الثانية: تضمنت تحضير بوليمرات مشتركة للبولي استرات الأليفاتية والعطرية المحضرة مسبقاً  في المرحلة الأولى بطريقتين مختلفتين عشوائية ومتجانسة. وتعد هذه البوليمرات مركبات جديدة محضرة لأول مرة.

ضبطت شروط درجة الحرارة والزمن والضغط مع تثبيت النسب المولية في السلاسل المحضرة كلاً على حده، وقد تميزت البوليمرات الناتجة بشفافية واضحة ولون يتراوح بين الشفاف والأصفر الذهبي ولزوجة جيدة بالإضافة إلى انحلالية جيدة في كلٍ من الكلوروفورم والأسيتون والبيريدين.  وُصِّفت العينات السابقة بالطرائق الطيفية والفيزيائية المتاحة حيث سُجلت أطياف الأشعة تحت الحمراء(FT-IR) لجميع العينات وأطياف الطنين النووي المغناطيسي البروتوني(¹H-NMR) لبعض العينات وتم تفسير هذه الأطياف واقتراح الصيغ الأكثر احتمالاً للبوليمرات المحضرة كما سُجلت أطياف الأشعة فوق البنفسجية(UV) لبعض العينات و حدد قيم كل من رقم الحموضة(AV) ورقم الهيدروكسيل(HV) لجميع العينات واستخدمت لتحديد معدل الوزن الجزيئي العددي بطريقة تحليل النهايات الطرفية (End Group Analysis) وقد تم التوصل إلى أوزان جزيئية تتراوح بين (1000-2600gr/mol) بالإضافة إلى تحديد قيم اللزوجة والكثافة لمحاليلها، وقد لوحظ تقارب قيم اللزوجة للعينات المحضرة عموماً بحكم تقارب الأوزان الجزيئية لها كما ارتفعت قيمة الكثافة بشكل بسيط عن كثافة المحل المستخدم وهو الكلوروفورم.

دُرست بعض الخصائص الحرارية لجميع العينات من خلال تسجيل منحنيات المسح الحراري التفاضلي(DSC) وحددت قيم درجات الانتقال الزجاجي (Tg) لجميع العينات حيث أظهرت جميع البوليمرات المشتركة تزايد في قيمة درجة الانتقال الزجاجي مع زيادة محتوى البولي استر العطري في البوليمرات المشتركة مع ثباتية حرارية جيدة للعينات المحضرة وتقارب خصائص البوليمر المشترك المحضر بطريقة عشوائية مع خصائص البوليمر المشترك المحضر بطريقة متجانسة والحاوي على نسب تغذية أعلى من البولي استر العطري.

دُرست خاصية التحلل المائي لكل سلسلة بوليمرية على حده في محلول فوسفاتي حُضر مخبرياً عند درجة حرارة (37˚C) ودرجة حموضة (pH =7.4) حيث تبين تزايد نسبة الفقد في الوزن مع زيادة محتوى البولي استر الأليفاتي في البوليمر المشترك والذي يمكن أن يعزى إلى تزايد نسبة الأجزاء غير المتبلورة في البوليمر وقد أظهرت السلاسل البوليمرية الثلاث قابلية تحلل جيدة مع فقدان للوزن وصل إلى ( (62.5%في حالة سلسلة بولي (بروبلين سكسينات-إيتلين فتالات) للعينة التي تحمل الرمز PPS -PEtPH)₈₀)  المحضرة بنسبة تغذية (80%PPS,20%PEtPH) و(93.7%) في حالة سلسلة بولي (بروبلين فتالات-لاكتات) للعينة ₂₀(PPPH-Lactate) المحضرة بنسبة تغذية

(80% Lactate , 20% PPPH) و(61.11%) لسلسلة بولي (إيتلين فتالات-لاكتات) للعينة ₂₀(PEtPH-Lactate) المحضر بنسبة تغذية (80% Lactate , 20% PEtPH) بعد 90 يوم من الغمر في المحلول الفوسفاتي، أما بالنسبة للبوليمرات المشتركة المحضرة بطريقة عشوائية فكانت نسبة التحلل المائي فيها أقل ومقاربة لنسبة تحلل العينات المحضرة  بنسب تغذية أعلى من البولي استر العطري.

إن البوليمرات المشتركة المحضرة في هذا البحث تمتاز بخصائص جيدة من الناحية الفيزيائية ولديها قابلية جيدة للتحلل المائي مما يؤهلها للاستخدام في مجالات حيوية ولا سيما تطبيقها في مجال الخيوط الجراحية.

التحميل