| Περίληψη |
Το μοριακό βάρος (MW) είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα των πολυμερών αλλά η επίδρασή του στις επαγόμενες από laser διαδικασίες φωτοαποδόμησης ελάχιστα έχει επισημανθεί. Στην παρούσα εργασία εξετάζεται ο σχηματισμός προϊόντων που σχηματίζονται από τα μόρια εμπλουτισμού, όταν δείγματα PMMA διάφορων μοριακών βαρών (από 2,5kamu ως και 996kamu) και PS εμπλουτισμένα με αρύλια ιωδίου, ακτινοβολούνται με laser στα 248nm.Ο σχηματισμός των προϊόντων των αρυλίων ArH επιτυγχάνεται κατά τη θερμικά ενεργοποιημένη αφαίρεση ενός ατόμου υδρογόνου. Στην περίπτωση του NapI, το Nap2 σχηματίζεται μέσω της διάχυσης των Nap ελευθέρων ριζών. Επομένως, η κινητική σχηματισμού των NapH και Nap2 σχετίζεται με την άμεση καταγραφή της εξέλιξης της θερμοκρασίας και των αλλαγών του ιξώδους, αντίστοιχα, του πολυμερούς κατά την ακτινοβόληση με laser. Παρατηρείται ότι ο σχηματισμός των ArH προϊόντων ενισχύεται καθώς αυξάνεται το μοριακό βάρος του πολυμερούς, με την εξάρτηση να φτάνει σε ΄΄κορεσμό΄΄ στα ~70-100kamu. Ο μεγαλύτερος σχηματισμός ArH προϊόντων στα συστήματα μεγάλου μοριακού βάρους οφείλεται στο μεγαλύτερο ρυθμό και αντιδραστικότητα των ριζών των αρυλίων. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν ότι στα συστήματα μεγάλου μοριακού βάρους αναπτύσσονται υψηλότερες θερμοκρασίες. Οι επιφανειακές θερμοκρασίες στις αντίστοιχες τιμές κατωφλίου φωτοαποδόμησης εκτιμάται να είναι ~800 Κ για MW>120kamu έναντι ~600K για το PMMA με μοριακό βάρος 2,5kamu. Αντίθετα, η απόδοση Nap2 στην περίπτωση μεγάλου μοριακού βάρους είναι συγκρίσιμη με την αντίστοιχη για μικρό μοριακό βάρος, υποδεικνύοντας έτσι ένα συγκρίσιμο ιξώδες για τις δύο περιπτώσεις κατά την ακτινοβόληση με laser. Τα αποτελέσματα ερμηνεύονται ικανοποιητικά από το bulk φωτοθερμικό μοντέλο σύμφωνα με το οποίο η εκτίναξη απαιτεί τη διάσπαση ενός κρίσιμου αριθμού δεσμών. Συγκεκριμένα, για μικρά μοριακά βάρη, η αποσύνθεση σε μονομερή είναι περισσότερο αποδοτική, οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται είναι χαμηλότερες, όπως και η τιμή κατωφλίου φωτοαποδόμησης. Σε μεγαλύτερα μοριακά βάρη από την άλλη, λόγω του μεγαλύτερου αριθμού των δεσμών που πρέπει να σπάσουν, η τιμή κατωφλίου φωτοαποδόμησης μπορεί να επιτευχθεί σε μεγαλύτερες πυκνότητες ενέργειας και θερμοκρασίες.
|
Η εξέταση της επίδρασης του μοριακού βάρους στη UV φωτοαποδόμηση PMMA
