Synthesis and Characterization of Polyacrylamide co acrylic acid Carbon Nanotube Nanocomposite for Pharmaceutical Packaging Application
Date
2022-05-28
Authors
Taghreed Akrm Muhammad Taqatqa
تغريد اكرم محمد طقاطقة
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
لقد استخدمنا الكاربون نانو تيوب متعدد الجدران مضاف اليه مجموعة الكربوكسل بواسطة عملية الكربوكسل ليتم دمجه مع بوليمرحمض بولي اكريل امايد كو اكريليك المشترك من اجل دراسة الخصائص الحرارية والميكانيكية وكذلك اختبار التورم.
تم استخدام تراكيز مختلفة من بوليمر حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك(5 ,2.5,1.25 ,0.9 ) ٪مع تراكيز مختلفة من الكاربون نانوتيوب متعدد الجدران (0.03 و 0.015) ٪لتحضير مركب النانو حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك/ كاربون نانوتيوب باستخدام طريقة الصب البسيطة.
تم دراسة الخواص الحرارية باستخدام مسعر المسح التبايني وأظهرت النتائج أن الخواص الحرارية تحسنت من خلال دمج الكاربون نانو تيوب مع بوليمر حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك المشترك.
زادت درجة حرارة التزجج من 55 لبوليمر حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك النقي إلى 70 درجة مئوية عند اضافة 0.03، 0.015٪ من الكاربون نانو تيوب،حيث تم زيادة البلورية إلى حد معين. وهذا يدل على أن جزء من البوليمر تحول من الشكل اللابلوري الى الشكل البلوري مما يؤدي الى التقليل في الماسافات بين سلاسل البوليمر , وهذا دليل على زيادة صلابته.
قوة الشد في بوليمر حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك زادت بزيادة نسبة جزيئات الكاربون النانونية إلى400٪ عندما كان تركيز الكاربون نانو تيوب0.03٪
زادت نسبة تورم البوليمر المحضر بتركيزات مختلفة بإضافة الجسيمات نانوية بسبب زيادة الترابط الهيدروجيني الحاصل من مجموعة الكربوكسل.
تؤكد نتائج أطياف تحويل فورييه الطيفي بالأشعة تحت الحمراءلتحليل المركبات النانونية أن بوليمر(حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك)مع الكاربون نانوتيوب متعدد الجدران المضاف الية مجموعة الكربوكسل على حدوث ترابط قوي بين البوليمر والجسيمات النانونية في عدة مجموعات وظيفية..
باختصار, أدى دمج جسيمات الكاربون النانوية في مصفوفة البوليمروهو حمض بولي اكريل امايد كو اكريليك الى تحسين الخواص الحرارية والميكانيكية للبوليمر, بسببب التفاعل القوي بين جزيئات البوليمر والمركب النانو.
The MWNT functionaliyed COOH is prepared by the carboxylation on the surface of the MWNTs.The MWNT-COOH was used to be incorporated in poly acrylamide-co-acrylic acid (Poly(AAm-co-AA)) to study the thermal, mechanical properties, as well as the swelling test. Different concentrations of Poly(AAm-co-AA) (5,2.5,1.25, and 0.9%) with different concentrations of CNTs-COOH (0.03and 0.015 %) were used to prepare Poly(AAm-co-AA) /CNTs-COOH nanocomposite by simple casting method. Thermal properties were studied by using Differential Scanning Calorimetric (DSC), the results show that the thermal properties were enhanced by the incorporation of CNTs into the Poly(AAm-co-AA) matrix. The glass transition temperature (Tg) was increased from 55 of neat Poly(AAm-co-AA) to 70ºC at 0.03,0.015% CNTs-COOH. The crystalline was increased to a certain extent .This indicates that part of the polymer shifted from the amorphous form to the crystalline form, which leads to a reduction in the distances between the polymer chains, and this is evidence of an increase in its hardness. The young's modulus was increased to 400% at 5% Poly(AAm-co-AA) and 0.03% CNTs-COOH .The swelling of Poly(AAm-co-AA) with different concentrations increased by adding CNT-COOH nanoparticles due to an increase in hydrogen bonding from -COOH. The FT-IR spectra of Poly(AAm-co-AA)/CNTs nanocomposite confirm the strong bonding between polymer and nanoparticles in different functional groups. Briefly, the incorporation of CNT into Poly(AAm-co-AA) polymer matrix improves the thermal, and mechanical properties of polymer due to strong hydrogen interaction between polymer and CNTs particles.
The MWNT functionaliyed COOH is prepared by the carboxylation on the surface of the MWNTs.The MWNT-COOH was used to be incorporated in poly acrylamide-co-acrylic acid (Poly(AAm-co-AA)) to study the thermal, mechanical properties, as well as the swelling test. Different concentrations of Poly(AAm-co-AA) (5,2.5,1.25, and 0.9%) with different concentrations of CNTs-COOH (0.03and 0.015 %) were used to prepare Poly(AAm-co-AA) /CNTs-COOH nanocomposite by simple casting method. Thermal properties were studied by using Differential Scanning Calorimetric (DSC), the results show that the thermal properties were enhanced by the incorporation of CNTs into the Poly(AAm-co-AA) matrix. The glass transition temperature (Tg) was increased from 55 of neat Poly(AAm-co-AA) to 70ºC at 0.03,0.015% CNTs-COOH. The crystalline was increased to a certain extent .This indicates that part of the polymer shifted from the amorphous form to the crystalline form, which leads to a reduction in the distances between the polymer chains, and this is evidence of an increase in its hardness. The young's modulus was increased to 400% at 5% Poly(AAm-co-AA) and 0.03% CNTs-COOH .The swelling of Poly(AAm-co-AA) with different concentrations increased by adding CNT-COOH nanoparticles due to an increase in hydrogen bonding from -COOH. The FT-IR spectra of Poly(AAm-co-AA)/CNTs nanocomposite confirm the strong bonding between polymer and nanoparticles in different functional groups. Briefly, the incorporation of CNT into Poly(AAm-co-AA) polymer matrix improves the thermal, and mechanical properties of polymer due to strong hydrogen interaction between polymer and CNTs particles.