สมบัติทางความร้อนของซัลโฟเนเต็ด พอลิสไตรีน

Abstract

ซัลโฟเนเต็ด พอลิสไตรีน (SPS) ที่มีปริมาณหมู่กรด 1, 2, 4, 7 และ 10 โมลเปอร์เซ็นต์ ถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยอาศัยปฏิกิริยาซัลโฟเนชัน ระหว่างพอลิสไตรีนและพรอไพโอนิลซัลเฟต ศึกษาโครงสร้างทางเคมี และการเกิดพันธะไฮโดรเจนของ SPS ด้วยเทคนิคอินฟราเรด สเปกโทรสโคปีพบว่า ซัลโฟเนเต็ด พอลิสไตรีนที่มีปริมาณหมู่กรด 4, 7 และ 10 โมลเปอร์เซ็นต์แสดงโครงสร้างของซัลโฟเนต และการเกิด พันธะไฮโดรเจนอย่างชัดเจน สมบัติทางความร้อนของ SPS ศึกษาด้วยเทคนิค ดิฟเฟอเรนเชียล สแกนนิ่ง แคลลอริเมทรี และเทคนิค เทอร์โมแกรวิเมทริก แอนาลิซิสพบว่า อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของซัลโฟเนเต็ด พอลิสไตรีนเพิ่มขึ้นตามปริมาณหมู่ซัลโฟเนตที่ เพิ่มขึ้น และความสามารถในการทนความร้อนสูงขึ้นอย่างมากเมื่อมีการดัดแปรโครงสร้างของพอลิสไตรีนด้วยหมู่กรดปริมาณ 4 ถึง 7 โมลเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับพอลิสไตรีนที่ไม่มีการดัดแปรโครงสร้าง นอกจากนี้ยังพบอีกว่าพอลิสไตรีนที่ดัดแปรโครงสร้างด้วยหมู่กรด สามารถย่อยสลายด้วยความร้อนเกือบสมบูรณ์ Sulfonated polystyrenes (SPS) containing 1, 2, 4, 7 and 10 mole% of sulfonic acid groups were prepared by sulfonation reaction of polystyrene and propionyl sulfate. Chemical structure and hydrogen bonding were examined by Fourier Transform Infrared spectroscopy technique. The finding shows that SPS samples containing 4, 7 and 10 mole% clearly exhibit the sulfonated structure and hydrogen bond peaks. Thermal properties were characterized by Differential Scanning Calorimetry and Thermogravimetric Analysis techniques. It was found that the glass transition temperature increases with increasing sulfonation levels and the thermal stability was significantly enhanced for 4 to 7 mole% acid-modified polystyrenes, respective to neat polystyrene. Furthermore the finding also shows that the acid-modified polystyrene is almost completely thermal degradable.