تهیه پوشش های پایه آبی فوتوکرومیک بر پایه نانو ذرات کوپلیمر آکریلیک حاوی اسپایروپیران و بررسی ویژگی های فوتوکرومیک پوشش نهائی

ترکیبات فوتوکرومیک به دلیل تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی آنها به صورت برگشت پذیر به وسیله تابش نور فرابنفش بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از سوی دیگر پلیمرها به دلیل ماهیت آبگریز خود می توانند از این ترکیبات در مقابل تخریب های محیطی محافظت نمایند. این ترکیبات می توانند به صورت دوپه شدن به ماتریس های پلیمری وارد شوند اما این روش به دلیل عدم وجود اتصالات شیمیایی میان ترکیب فوتوکرومیک و ماتریس پلیمری مناسب نمی باشد. بنابراین با توجه به اصلاحات شیمیایی انجام شده بر روی ترکیبات فوتوکرومیک، کومونومرهای آکریلاتی این ترکیبات تهیه شدند و به وسیله دیگر مونومرهای وینیلی کوپلیمریزه شد. بنابراین بدین وسیله میان ترکیب فوتوکرومیک و ماتریس پلیمری اتصال شیمیایی ایجاد می شود و با عث بهبود خواص این ترکیبات خواهد شد. در این میان لاتکس های فوتوکرومیک دارای اهمیت بسیار زیادی می باشند. لاتکس های فوتوکرومیک به تنهایی کاربردهای محدودی دارند اما اگر این لاتکس ها به صورت عاملدار تهیه شوند، البته به صورتی که بتوانند با دیگر ماتریس ها در هم آمیزند، کاربردهای بسیار زیادی را پیدا خواهند کرد. این پروژه با دیدگاه تهیه نانوذرات پلیمری فوتوکرومیک به صورت عاملدار و بررسی خواص فوتوکرومیک آنها انجام شد. مونومر متیل متآکریلات به دلیل ماهیت آبگریز و همچنین شفافیت پلیمر آن برای تشکیل هسته آبگریز فوتوکرومیک بر پایه رنگ فوتوکرومیک اسپایروپیران انتخاب شد. همچنین پوسته عاملدار این نانوذرات به وسیله مونومرهای گلیسیدیل متآکریلات و متیل متآکریلات به وسیله پلیمریزاسیون امولسیونی نیمه پیوسته تشکیل شد. در این مطالعات ابتدا رنگ فوتوکرومیک اسپایروپیران به صورتی که دارای گروه عاملی هیدروکسیل بود به وسیله سه مرحله واکنش سنتز و پس از خالص سازی در یک مرحله واکنش اصلاح شیمیایی به وسیله آکریلوئیل کلراید، به صورت مونومر آکریلاتی اصلاح شد. ساختار شیمیایی محصولات به وسیله آنالیز ftir و رزونانس مغناطیسی هسته h1 nmr شناسایی شد. در مرحله بعد به منظور تهیه نانوذرات پلیمری فوتوکرومیک عاملدار، مونومر فوتوکرومیک اسپایروپیران با متیل متآکریلات برای تشکیل هسته آبگریز فوتوکرومیک به وسیله پلیمریزاسیون امولسیونی نیمه پیوسته کوپلیمریزه شدند. سپس مقادیر دوم کومونومرها به منظور تشکیل پوسته عاملدار بر روی هسته فوتوکرومیک، به محیط پلیمریزاسیون اضافه شد. به وسیله استفاده از مقادیر متفاوتی از رنگ فوتوکرومیک، نمونه های لاتکس فوتوکرومیک عاملدار با غلظت های متفاوتی از رنگ فوتوکرومیک تهیه شد. تاثیر غلظت رنگ فوتوکرومیک بر روی اندازه نانو ذرات به وسیله آنالیز dls بررسی شد و نتیج آن بسیار قابل توجه بود. همچنین تاثیر اندازه نانوذرات و غلظت رنگ فوتوکرومیک بر روی خواص فوتوکرومیک به وسیله آنالیز uv-vis مطالعه شد و با توجه به نتایج مشخص شد این دو پارامتر بسیار تاثیر گذار می باشند. باتوجه به اهمیت خواص فوتوکرومیک، نمونه ای که بهترین خواص فوتوکرومیک را نشان داد به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد. خواص حرارتی نمونه بهینه به وسیله آنالیز dsc و tga بررسی شد. خواص دینامیکی و مکانیکی نمونه بهینه نیز به وسیله آنالیز dmta مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل اهمیت کاغذعای فوتوکرومیک و کاربرد گسترده آنها در زمینه اسناد امنیتی، کاغذهای سلولزی را با لاتکس مورد نظر آغشته و خشک شد. خواص فوتوکرومیک آنها نیز به صورت غوطه ور در آب، اتانل و متانل پس از تابش نور فرابنفش مطالعه و تغییر رنگ های متفاوت آنها مشاهده شد. از سوی دیگر با توجه به تثبیت پلیمر فوتوکرومیک بر روی کاغذ، انتظار می رود مورفولوژی الیاف سلولزی تغییر کند و این به وسیله sem بررسی شد.