بررسی شرایط اکسیداسیون الیاف pan و تأثیر آن بر رفتار تحریک پذیر الیاف ژلی pan

ژل های پلیمری نزدیک ترین مواد برای شبیه سازی حرکت نرم و مشخصه های اکچواتورهای طبیعی هستند و مشخصه های مطلوب تورم، جمع شدن و خم شدگی در محلول های آبی، در پاسخ به تغییرات کوچک محرک خارجی مانند تغییر ph، میدان الکتریکی، دما و نور تولید می کنند. این خواص بی همتا امکان تولید سیستم تحریک شونده نرم از ژل های پلیمری را فراهم ساخته و برای تولید میکروسیستمی که محدودیت هایی در ابعاد، وزن و مصرف انرژی دارد، مناسب می باشد. در این تحقیق سه نوع از الیاف pan با کومنومرها و شرایط تولید متفاوت، توسط عملیات پایدارسازی حرارتی و هیدرولیز قلیایی به الیاف ژلی تبدیل گردیده و سپس مشخصه های تورم و جمع شدگی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر سه لیف در ph قلیایی به شدت متورم شده و در ph اسیدی منقبض شدند، ولی مقدار تورم و انقباض برای سه لیف متفاوت بوده و به ساختار شیمیایی و فیزیکی لیف اولیه بستگی داشت. در عین حال نحوه انجام عملیات حرارتی و مقدار موثر وقوع واکنش های انجام شده در طول مرحله پایدارسازی حرارتی، در تعیین میزان تحریک پذیری الیاف ژلی pan بسیار تأثیرگذار بود، که تعیین مقدار موثر واکنش های به وقوع پیوسته، تابعی از تقدم و تأخر واکنش های انجام شده حین عملیات حرارتی است. به منظور تعیین شرایط بهینه برای فعال سازی الیاف pan، دماهای پایدارسازی مختلف به کار گرفته شد و جهت فهم تأثیر دمای پایدارسازی بر تغییر ساختار الیاف pan و تأثیر نهایی آن بر رفتار تحریک پذیر الیاف ژلی، الیاف پایدارشده در هر دما تحت آنالیزهای ftir، dsc، tga، xrd، sem و تعیین چگالی قرار گرفتند. طی عملیات پایدارسازی حرارتی، واکنش های حلقوی شدن، اکسیداسیون و هیدروژن زدایی در الیاف به وقوع پیوست، که باعث تغییر ساختار الیاف از حالت زنجیری خطی به ساختاری حلقوی با اتصالات جانبی شد. فهم زمان دقیق وقوع هر یک از واکنش ها که به نوع لیف و ساختار و کومنومرهای به کار رفته در آن وابسته است، به تعیین دمای پایدارسازی بهینه برای فعال سازی الیاف pan کمک می کند. با توجه به نتایج به نظر می رسد که مراحل آغازین واکنش های حلقوی شدن، بهترین دمای پایدارسازی برای حصول بالاترین تغییرات طولی و قطری در الیاف pan است.