francuski

Radijacijsko modificiranje poli(etilen oksid)a u čvrstom stanju, talini i otopini

Poli(etilen oksid) je polukristalan polimer široke primjene (polielektroliti, hidrogelovi, farmaceutici. Zbog kemijskog sastava PEO ozračen u kontaktu s kisikom u pravilu degradira, dok se u inertnoj atmosferi umrežuje, ali na konačni ishod utječu razni faktori. I degradacija i umreženje smanjuju stupanj kristalnosti, što je i poželjno za neke primjene PEO (npr. kod polimernih elektrolita ionska vodljivost u amorfnoj fazi je 2-3 puta veća nego u kristalnoj). Cilj ovog istraživanja je diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC), rendgenskom difrakcijom i FTIR spektroskopijom pratiti promjene unesene 60Co gama-zračenjem u PEO uzorke različitih molekulskih masa koji su pri zračenju bili u čvrstom stanju, talini ili otopini, u atmosferi zraka ili dušika. Kako bi se izbjegao utjecaj termičke povijesti, FTIR spektri su snimljeni uz temperaturnu kontrolu, prvo znatno iznad temperature tališta i ponovno nakon hlađenja na sobnu temperaturu. Najznačajnije promjene u spektrima svih ozračenih uzoraka uočene su za – C– O– C– vibracije (triplet oko 1100 cm-1). Kod uzoraka zračenih u čvrstom stanju vibracije slobodne – OH skupine rastu s dozom i inverzno koreliraju s promjenama temperatura kristalizacije, Tc, koje se s dozom smanjuju, a širina DSC maksimuma raste zbog pojave defekata u kristalitima unesenih zračenjem i širenja distribucije veličine kristalita. Porast intenziteta – C– O– C– vibracija kod nižih, a smanjenje kod većih doza, prati promjene toplina kristalizacije ozračenog PEO. Kod manjih doza zbog degradacije u radijacijski osjetljivijoj amorfnoj fazi kristaliziraju nastali kraći lanci uzrokujući spomenuti porast toplina kristalizacije. Pri najvećoj dozi, zbog značajne degradacije i smanjenja ukupne kristaličnosti, triplet se širi, dok se vibracije pri 1342 cm-1 i 1360 cm-1, koje su karakteristične za kristalnu fazu, spajaju u jednu apsorpciju što je svojstveno neozračenoj PEO talini. U ozračenim uzrocima javlja se karbonilna apsorpcija (izrazitije pri ozračivanju u zraku zbog oksidativne degradacije), te vinilna apsorpcija. Rendgenska difrakcija pružila je dodatne informacije o promjeni stupnja kristalnosti, unesenim defektima, o veličini kristalita i o promjeni njihove orijentacije. U difraktogramima većine uzoraka nisu uočeni značajniji sistematični pomaci linija. Molekulske mase PEO i forme u kojoj je čvrsti uzorak zračen imaju manji utjecaj na svojstva PEO uzoraka. Kod PEO zračenog u talini promjene opisane za čvrsti uzorak javljaju se pri manjim dozama dok su kod PEO ozračenog u vodenoj otopini uočene najveće promjene stupnja kristalnosti.

poli(etilen-oksid); gama zračenje; degradacija; umrežavanje; FTIR; DSC; XRD

nije evidentirano