| ชื่อเรื่อง | : | การศึกษาอิทธิพลของแรงระหว่างโมเลกุลต่อความเสถียรของฟิล์มบางของโพลิเมอร์ |
| นักวิจัย | : | รักชาติ ไตรผล , Rakchart Traiphol |
| คำค้น | : | Engineering and technology , Materials engineering , Molecular biology , Polymers , Thin films , ฟิล์มบาง , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , โพลิเมอร์ , โมเลกุล |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2549 |
| อ้างอิง | : | http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/4411 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาอิทธิพลของแรงระหว่างโมเลกุล(intermolecular interactions) ต่อความเสถียร (stability)ของฟิล์มบางของโพลิเมอร์ ในการประยุกต์ใช้โพลิเมอร์ในเทคโนโลยีต่างๆ (ยกตัวอย่าง เช่น การเคลือบ (coating)พื้นผิวต่างๆ, การทาสี(painting), การทำกาวต่างๆ(adhesives), การดัดแปลงคุณสมบัติของพื้นผิว (surface modification)) มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องเข้าใจปัจจัยที่มีผลต่อการยึดติดของโพลิเมอร์ โมเลกุลกับพื้นผิว ชนิดนั้นๆ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้สำคัญต่อความเสถียรของฟิล์มบาง โดยเฉพาะเทคโลยีในปัจจุบันที่ต้องการใช้ฟิล์มที่มีความหนา น้อยลงเรื่อยๆ ยิ่งฟิล์มมีความหนาน้อยลงความเสถียรของฟิล์มก็ยิ่งลดลง ซึ่งจะทำให้โพลิเมอร์ไม่เคลือบ(dewet)พื้นผิว ของวัสดุตามที่ต้องการ จากการศึกษาอย่างแพร่หลายในช่วงระยะเวลา 10 ปีล่าสุด ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โพลิสไตรีน (polystyrene)เป็นต้นแบบ(model)ของการศึกษา ทำให้สามารถสรุปปัจจัยหลักๆที่มีผลต่อเสถียรภาพของฟิล์มได้ดังนี้ 1) ความหนาของฟิล์ม 2) แรงกระทำระหว่างพื้นผิวกับโมเลกุลของโพลิเมอร์(interfacial interactions) 3) น้ำหนักโมเลกุลของโพลิเมอร์ นอกจากนี้การมีอณุภาคขนาดเล็กปะปนอยู่ในระบบก็เป็นตัวแปรที่สำคัญด้วย การเติมอะตอมชนิดอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจนเข้าไปในบางตำแหน่งของโพลิเมอร์ จะทำให้ค่าความเป็นขั้วของพันธะ เปลี่ยนไป ซึ่งมีผลทำให้ค่าแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของโพลิเมอร์โดยรวมเพิ่มขึ้น การเติมหมู่ฟังก์ชั่นที่สามารถสร้าง พันธะไฮโดรเจนได้ก็จะมีผลในลักษณะเช่นเดียวกัน ซึ่งการเพิ่มขึ้นของแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลน่าจะทำให้ฟิล์มมีความ เสถียรดีขึ้น ในการศึกษานี้เราจะเพิ่มแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลอย่างเป็นระบบโดยการเติม ธาตุในหมู่ฮาโลเจน(halogen elements) เข้าไปในหมู่ฟีนิลของโพลิสไตรีน สารโพลิ(4-คลอโรสไตรีน) และ random copolymer poly(styrene-co-polychlorostyrene) สามารถหาซื้อได้ทั่วไป พฤติกรรมการแยกออกจากกันของฟิล์ม(film breakup) ของโพลิเมอร์เหล่านี้จะถูกศึกษาและถูกเปรียบเทียบกับโพลิสไตรีน ในทำนองเดียวกันอิทธิพลของพันธะ ไฮโดรเจนจะถูกศึกษาใน โพลิ(2-ไฮดรอกซี่ โพรพิล เมตตาคลิเลต) โดยใช้ โพลิ(n-บิวทิว เมตตาคลิเลต)เป็นตัวเปรียบเทียบ ฟิล์มของโพลิเมอร์เหล่านี้จะถูกเตรียมบนพื้นผิวชนิดต่างๆ เช่น ซิลิคอน เวเฟอร์ (silicon wafer), แผ่นแก้ว (glass slide) พื้นผิวเหล่านี้จะถูกดัดแปลง(modified)ด้วย เพื่อควบคุมแรงกระทำระหว่างพื้นผิวกับโมเลกุลของโพลิเมอร์ (interfacial interactions) การศึกษานี้จะทำให้สามารถเข้าใจถึงผลของแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลอย่างอ่อน ต่อความเสถียรของฟิล์มบาง ซึ่ง จะมีประโยชน์ต่อการออกแบบสังเคราะห์โพลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติการยึดเกาะกับ พื้นผิวที่ต้องการได้ นอกจากนี้ความรู้ใน เรื่องนี้ อาจสามารถนำไปใช้ในการเลือกสารเติมแต่ง(additives) เพื่อทำให้ฟิล์มมีเสถียรภาพมากขึ้นได้ This research focuses on the investigation of the influnces of the intermolecular interactions on the stability of polymeric thin films. In order to use polymers in many technological applications (for example surface coating, painting, glues and adhesives, surface modification) it is essential to understand factors that control the anchoring of the polymer molecules on solid surfaces, which is a major parameter dictating the stability of thin films. As the films get thinner, it becomes less stable due to the thermal fluctuation at air/polymer interface. This leads to the dewetting phenomenon on the surface when the thickess is small enough. From the rigorous efforts on studying of the dewtting process of polymer films, mostly using polystyrene as a model polymer, the stability of thin films is mainly controlled by 1) film thickness, 2) interfacial interactions, 3) molecular weigth of polymers. In addition the presence of small dust particles in the system is an important parameter for the stability of thin film as well. The addition of elements other than hydrogen in some positions of polymers alters the bond polarity, which increases the overall intermolecular interactions due to the additional dipolar interactions. The addition of some functional groups that are capable of forming hydrogen bond also increases the attractive intermolecular forces. The increment of these attractive intermolecular forces should enhance the stability of the thin polymeric films. In this study the intermolecular interaction is systematically increased by the addition of the halogen elements in the phenyl group of polystyrene. The poly(4-chlorostyrene) and random copolymer poly(styrene-co-chlorostyrene) are comercially available. The film breakup process of these polymers upon annealing at different temperatures will be studied. The kinetics and the dewetting patterns will be compared with the results of the polystyrene films. In similar way the effects of hydrogen bonding will be investigated by using poly(2-hydroxy propyl methacrylate) compared with poly(n-butyl methacrylate). Thin films of these polymers will be prepared by spin casting on silicon wafer substrate and glass slide. The surface of the substrates will be modified to control the interfacial interactions as well. This study will provide the knowledges of the effects of the attractive intermolecular forces on the stability of thin films. This will serve as one of basic knowleges for designing the materials with desired properties or the film stability in this particular case. This knowledge may be used as one of the criteria for selecting the materials as additive to increase the film stabiltiy as well. |
| บรรณานุกรม | : |
รักชาติ ไตรผล , Rakchart Traiphol . (2549). การศึกษาอิทธิพลของแรงระหว่างโมเลกุลต่อความเสถียรของฟิล์มบางของโพลิเมอร์.
ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. รักชาติ ไตรผล , Rakchart Traiphol . 2549. "การศึกษาอิทธิพลของแรงระหว่างโมเลกุลต่อความเสถียรของฟิล์มบางของโพลิเมอร์".
ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. รักชาติ ไตรผล , Rakchart Traiphol . "การศึกษาอิทธิพลของแรงระหว่างโมเลกุลต่อความเสถียรของฟิล์มบางของโพลิเมอร์."
ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2549. Print. รักชาติ ไตรผล , Rakchart Traiphol . การศึกษาอิทธิพลของแรงระหว่างโมเลกุลต่อความเสถียรของฟิล์มบางของโพลิเมอร์. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2549.
|
