چکیده

ذرات ژانوس بهعنوان ذرات کلوئیدی غیر هموژن تشکیل شده از دو جزء با آبدوستی متفاوت، به دلیلنشان دادن فعالیت بین سطحی بالا در سالهای اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده­اند.   این پژوهشبه بررسی نقش حلال(تولوئن، دی­کلرومتان و مخلوط هر دو) و جرم ملکولی پلی­استایرن و پلی(لاکتیک اسید)بر ریزساختار ذرات ژانوس حاصل از جدایی   آلیاژ می‌پردازد. روش تبخیر حلال از امولسیونبه علت انعطاف پذیری و همچنین قابلیت تولید ذرات در مقیاس بالا، روشی مناسب برایتولید ذرات پلیمری­است. با این وجود تمایل به تشکیل ریزساختار هسته-پوسته به جایژانوس به ویژه با افزایش اختلاف آبدوستی پلیمرها همواره یکی از مشکلات پیش روی اینروش بوده­است. از مدلسازی­های تئوری و داده محور برای پیش بینی ریزساختار و همچنینکمک به درک اثر جدایی فازی بر ریزساختار استفاده شد. مدلهای داده محور با دقت بیشاز 90% موفق به پیش­بینی ریزساختار شدند. به منظور کنترل جدایی فازی در زوج پلیمر پلی‌استایرنو پلی‌(لاکتیک اسید) با تمایز آبدوستی بالا، با تغییر شاخصهای نوع حلال و جرمملکولی پلیمرها که تاثیر قابل ملاحظه­ای بر سینتیک و ترمودینامیک جدایی فازی درونقطرات امولسیون دارند، تلاش شد تا بتوانیم ریزساختار ذرات را درجهت دستیابی هر چه بیشتر به آرایش ژانوس کنترل نماییم. نتایج نشان داد که استفادهاز حلال تولوئن منجر به تشکیل ذرات با ریزساختار ژانوس می‌شود در حالیکه در حضور حلالدی‌کلرومتان ذرات تمایل بیشتری به تشکیل ساختار هسته-پوسته نشان می­دهند. همچنین،با افزایش درصد پلی (‌لاکتیک اسید) در سامانه حاوی تولوئن و افزایش درصد پلی­استایرندر سامانه حاوی دی‌کلرومتان، گروه جدیدی از ذرات درشت­تر با ریزساختاری متفاوت شکلگرفتند. علاوه بر این، با استفاده از ترکیب هر دو حلال و افزایش نسبت دی‌کلرومتان بهتولوئن، ریخت‌شناسی از نوع ژانوس به سمت هسته-پوسته تغییر پیدا کرد. همچنین ارتباطمحکمی بین ویژگیهای فیزیکی حلال و تشکیل ریخت‌شناسی­های سینتیکی و دینامیکی مشاهدهشد. بررسی تاثیر جرم ملکولی بر ریزساختار ژانوس نیز نشان داد که به طور کلی باکاهش جرم ملکولی یک یا هر دو پلیمر، به علت کاهش تنش بین سطحی دو پلیمر تمایلپلی(لاکتیک اسید) به پوشاندن پلی­استایرن افزایش می­یابد که منجر به کاهش تعادلژانوس(نسبت حضور فازها در سطح ذرات) از 2/0 به 1/0 و همچنین تغییر ریزساختاربخشیاز ذرات به سمت ذرات وصله ای و هسته-پوسته می­شود. استفاده از حلال­ها و جرم ملکول­هایمختلف موجب تولید ذرات با قطر میانگین از 1 تا 26 میکرون شد. علاوه بر این، خودآراییذرات ژانوس و هسته-پوسته نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد ذرات ژانوس دارایتعادل ژانوس نزدیک به یک، ساختار آرایش یافته­ی دوبعدی به شکل یک تک لایه­ی پیوستهایجاد می‌کنند در حالیکه سایر ذرات به صورت تجمعات نامنظم خوشه­ای دیده می‌شوند.به‌طور کلی، نتایج این پایان‌نامه راهکاری موثر را جهت تولید ذرات ژانوس با تمایزشیمیایی بالا، به سیله­ی کنترل ریزساختار و خودآرایی ذرات پلیمری از طریق انتخاباستراتژیک حلال و جرم ملکولی پلیمرها، ارائه می‌دهد.

کلماتکلیدی: ذرات ژانوس- جدایی فازی-   ذرات هسته

پوسته- تبخیر حلال از امولسیون- خودآرایی