Surface modification of polypropylene by using grafting technique /
تعديل سطح البولى بروبليين باستخدام تقنية التطعيم
by Mohammed Mamdouh Mohammad Aboelela ; Supervisors Prof. Dr. Nahed Abd El Fattah Abd El Ghany, Prof. Dr. Maher Zaki Elsabee,Prof. Dr / Said Gad Elkoly.
- 144 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 110-144.
Polypropylene (PP) films were activated by corona discharge and then successfully chemically grafted with acrylonitrile monomer (AN). The maximum grafting yield achieved for PAN was 115%. The effect of reaction variables such as the monomer concentration, temperature reaction, reaction time, and initiator concentration has been investigated in the grafting yield (%G). The grafted PP films were subsequently hydrolyzed in an alkaline medium to convert the nitrile groups into carboxyl and amide groups. The obtained (PP-g-PAN) and (PP-g-HPAN) were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), elemental analysis, thermal analysis (TGA and DTGA), mechanical properties, x-ray diffraction analysis (XRD), density measurement, scanning electron microscopy (SEM), swelling behavior, and permeability characteristics to oxygen and water vapor. The characterization results showed that the obtained product was generally enhanced in terms of thermal stability, mechanical properties, swelling properties, and permeability properties. The alkali-hydrolyzed grafted PP was then immersed in an acidic solution containing both CS and CT to form a stable thin layer on modified PP. The PP-g-HPAN/CS and PP-g-HPAN/CT films were characterized by the change in surface morphology properties and thermal stability behavior confirming that the CS and CT are coated on grafted PP. The antimicrobial activity of obtained products was investigated against various bacteria and fungi. It was discovered that the CS and CT-modified PP films had improved antifungal and antibacterial properties compared to virgin polypropylene films. A trial was conducted to illustrate the feasibility of using these modified films for food packaging. تم تنشيط اغشية أفلام البولي بروبيلين عن طريق عن تفريغ الكورونا ثم تم تطعيمها كيميائيًا بنجاح باستخدام مونومر أكريلونيتريل وكان الحد الأقصى لعائد التطعيم الذي تم تحقيقه لبولى أكريلونيتريل هو 115٪ .كما تم دراسة تأثير متغيرات التفاعل مثل تركيز المونومر ودرجة حرارة التفاعل ووقت التفاعل وتركيز البادئ في نسبئة التطعيم الناتجة. كم تم بعد ذلك معالجة أفلام البولي بروبيلين المطعمة في وسط قلوي لتحويل مجموعات النتريل إلى مجموعات الكربوكسيل والأميد. تم توصيف افلام البولي بروبيلين المطعمة ب -البولى أكريلونيتريل والمعالجة قلوي بواسطة التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء، التحليل العنصري، التحليل الحراري، الخواص الميكانيكية، تحليل حيود الأشعة السينية ، وقياس الكثافة والمجهر الإلكتروني الماسح وسلوك التورم وخصائص النفاذية للأكسجين وبخار الماء .كما أظهرت نتائج التوصيف أن المنتج الذي تم الحصول عليه تم تعزيزه بشكل عام من حيث الثبات الحراري، الخواص الميكانيكية، سلوك التورم، وخصائص النفاذية . تم بعد ذلك تم غمر البولى بروبليين المطعم بالتحلل القلوي في محلول حمضي يحتوي على كل من الكيتوزان والكيتوزان/ثيوريا لتشكيل طبقة رقيقة مستقرة على البولي بروبلين المطعم. كما تم توصيف ألافلام المطعمة الكيتوزان والكيتوزان/ثيوريا بالتغير في خصائص التشكل السطحي وسلوك الثبات الحراري مما يوكد حدوث ترسيب الكيتوزان والكيتوزان/ثيوريا على سطح البولى بروبليين بعد التطعيم. كم تم دراسة النشاط المضاد للميكروبات للمنتجات المتحصل عليها ضد العديد من البكتيريا والفطريات المختلفة . وقد تم اكتشاف أن أفلام البولى بروبليين المطعمة بالكيتوزان والكيتوزان/ثيوريا قد تحسنت خصائصها المضادة للفطريات والبكتيريا مقارنة بأفلام البولي بروبيلين البكر. وقد تم إجراء تجربة لتوضيح جدوى استخدام هذه الأفلام المعدلة لتغليف المواد الغذائية.