مشخصات پژوهش

عنوان	اثر اصلاح شیمیایی بر ویژگی های کاربردی چوب پلیمر وینیل استات
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	چوب پلیمر، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی، مقاومت به پوسیدگی، وینیل استات، مالیئک انیدرید، 3- تری متوکسی سیلیل پروپیل-متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات.
چکیده	این پژوهش با هدف بررسی اثر اصلاح دیواره ای با انیدریدمالئیک، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات بر خواص کاربردی چوب پلیمر وینیل استات انجام شد. شرایط بهینه اصلاح با انیدرید مالئیک و ترکیب سیلانی بر اساس تحقیقات پیشین (نیکخواه و همکاران، 1393 ; سبحانی و همکاران، 1395) اعمال گردید. در پیش آزمون، برای تعیین شرایط بهینه اصلاح با ترکیب اپوکسی، نمونه ها در سطوح مختلف غلظت، دما و زمان اصلاح گردیدند و غلظت 20 درصد، دمای 150درجه سانتی گراد و زمان 16 ساعت جهت اصلاح با گلیسیدیل متاکریلات تعیین شد. افزایش غلظت گلیسیدیل متاکریلات به واکنش تعداد بیشتری گروه اپوکسی با گروه هیدروکسیل، و دمای بالاتر و زمان طولانی تر نیز به افزایش واکنش پذیری گروه های اپوکسی با دیواره سلولی چوب و همچنین بهبود فرآیند پلیمره شدن منتهی گردیدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پلیمر شدن گلیسیدیل متاکریلات در حفرات چوب را تائید می نماید. در بخش اصلی تحقیق، نمونه های صنوبر در هشت سطح شاهد، اصلاح با مونومر وینیل استات، اصلاح با انیدریدمالئیک، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات و اصلاح تلفیقی هر کدام با مونومر وینیل استات گروه بندی شدند. در مرحله اول، نمونه های سطوح اصلاح دیواره ای به صورت جداگانه به روش خلا-فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند و متعاقباً در سطوح حاوی مونومر نیز اشباع با مونومر وینیل استات انجام شد. حضور فیزیکی وینیل-استات در حفرات سلولی، ضخیم شدن دیواره سلولی در اصلاح با انیدریدمالئیک، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات و برهمکنش مونومر با دیواره سلولی چوب اصلاح دیواره ای شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی تائید شد. اتصال ترکیبات آلی حاوی گروه های آلیفاتیک به ساختار چوب باعث کاهش مقاومت حرارتی نسبت به سطح شاهد می گردد. ساختار سیلان و گلیسیدیل متاکریلات به دلیل تشکیل پیوند های اتری نسبت به انیدریدمالئیک دارای پیوند استری، مقاومت بهتری دارد. مقاومت حرارتی بیشتر چوب پلیمر را می توان به توزیع یکنواخت تر گرما به واسطه حضور پلیمر در تخلخل نسبت داد. سطح تلفیقی در مقایسه با دیگر سطوح از مقاومت حرارتی بهتری برخوردار بود. کاهش شدت پیک گروه هیدروکسیل چوب و افزایش شدت پیک گروه کربونیل موید اصلاح دیواره سلولی چوب می باشد. اصلاح چوب با تلفیق وینیل استات و گلیسیدیل-متاکریلات بالاترین شدت پیک را در گروه کربونیل موجب گردید. بیشترین جذب در نمونه های اصلاح شده با انیدریدمالئیک دارای جرم مولکولی کمتر گزارش شد. واکنش پذیری گلیسیدیل متاکریلات و ترکیب سیلانی به دلیل حضور گروه های فعال اپوکسی و تری متوکسی سیلان، بیش از انیدریدمالئیک دارای گروه عاملی انیدریدی می باشد، که در مقایسه گروه اپوکسی نیز فعال تر از ترکیب سیلانی بوده است. همچنین این دو ترکیب امکان پلیمره شدن در ساختار چوب را نیز دارند که در اصلاح با مالئیک انیدرید این احتمال وجود ندارد. سطح حاوی انیدریدمالئیک، علیرغم واکنش پذیری کمتر، به دلیل عدم پلیمره شدن در حفرات، قابلیت جذب مونومر بیشتر و متعاقباً افزایش وزن بیشتر در سطح تلفیقی را نشان داد. دانسیته نمونه های اصلاح شده نسبت به شاهد روند صعودی را نشان داد، به طوری که در سطح گلیسیدیل متاکریلات/وینیل استات حداکثر دانسیته با 71/65 درصد افزایش نسبت به سطح شاهد گزارش شد. انیدریدمالئیک علیرغم واکنش پذیری کمتر، با جرم مولکولی کمتر از ترکیب سیلانی، افزایش حجم بیشتری ایجاد کرد و بیشترین حجیم شدگی توسط گلیسیدیل متاکریلات ایجاد گردید. آب گریز شدن دیواره و پلیمره شدن در حفرات طی اصلاح با سیلان و ترکیب اپوکسی، به کاهش تخلخل و جذب آب آزاد منتهی شده است. انیدریدمالئیک با ایجاد حجیم شدگی بیشتر در دیواره و جایگزینی بیشتر گروه هیدروکسیل، علیرغم عدم پلیمره شدن در حفرات، با کاهش آب آغشتگی، بهبود معنی داری در پایداری ابعاد ایجاد کرد. وینیل استات بعد از پلیمرشدن به عنوان یک مانع فیزیکی در چوب با جلوگیری از جذب آب، جریان رطوبت را کند می کند ولیکن پس از مدتی میزان واکشیدگی چوب پلیمر ها به اندازه چوب های تیمار نشده می شود. تشکیل پیوند شیمیایی بین چوب اصلاح شده و پلیمر، باعث پر شدن فضای خالی و بهبود ثبات‎ابعاد می‎شود. در خاتمه آزمون غوطه وری بلندمدت، سطح گلیسیدیل متاکریلات/وینیل استات کمترین جذب آب و بیشترین کارایی ضدواکشیدگی را نشان داد. اصلاح دیواره ای با ساختار گلیسیدیل متاکریلات و ترکیب سیلانی به بهبود بیشتر مقاومت خمشی نسبت به سطح حاوی انیدریدمالئیک انجامید. در اصلاح با انیدریدمالئیک با تشکیل پیوند عرضی، انتقال تنش در سیستم به صورت یکنواخت تر از شاهد توزیع خواهد شد که بهبود خواص خمشی را به همراه دارد. خواص خمشی سطوح حاوی مونومر وی
پژوهشگران	زهرا اصغری (دانشجو)، رئوفه عابدینی (استاد مشاور)، سیدمجتبی امینی نسب (استاد مشاور)، مریم قربانی (استاد راهنما)