تهیه و شناسایی غشاهای آمیخته‌ای پلی‌یورتان -پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان- پلی‌آمید ۱۲- قطعه- پلی‌تترا‌متیلن‌ گلیکول برای جداسازی گاز

در این پژوهش، غشاهای آمیخته­‌ای پلی‌­یورتان (PU) سنتز شده بر پایه تولوئن­ دی­ ایزوسیانات، پلی­‌تترا­متیلن گلیکول (PTMG) و پلی‌­دی‌­متیل‌­سیلوکسان (PDMS) به همراه پلی­‌آمید۱۲ - قطعه- پلی­‌تترا­متیلن­ گلیکول () (PA12-b-PTMG) با روش تبخیر حلال تهیه شدند. پلی‌یورتان - پلی­‌دی­‌متیل­ سیلوکسان سنتز شده و غشاهای آمیخته­‌ای (PU-PDMS/PA12-b-PTMG) به کمک FTIR، DSC و SEM شناسایی شدند. نتایج به‌ دست آمده از FTIR برای پلی­‌یورتان - پلی­‌دی­‌متیل ­سیلوکسان نشان داد، قله مربوط به ارتعاش کششی پیوند NCO، در cm-1۲۲۷۰ کاملاً محو شده است که این موضوع نشان‌دهنده کامل‌ شدن واکنش نهایی است. بر اساس نتایج گرماسنجی پویشی­ تفاضلی، با  افزایش مقدار PA12-b-PTMG در غشاهای آمیخته‌­ای PU-PDMS/PA12-b-PTMG، سازگاری بین دو فاز بیشتر می­‌شود. در تصاویر SEM مشاهده شد، در غشای آمیخته‌­ای با %۲۰ وزنی از PA12-b-PTMG، آمیخته به‌طور قابل توجهی در مقیاس بسیار ریز، همگن است. خواص تراوایی گاز غشاهای آمیخته‌­ای به کمک گازهای نیتروژن، کربن دی‌­اکسید و هلیم بررسی شد و تراوایی­ گازهای نام برده با خواص آمیخته ارتباط داده شد. مقایسه نتایج مقدار تراوایی غشای پلی‌­یورتان- پلی‌­دی‌­متیل ­سیلوکسان خالص و غشاهای آمیخته‌­ای نشان داد، این غشاها نسبت به گاز کربن دی­‌اکسید بیشترین مقدار تراوایی و نسبت به گاز نیتروژن کمترین مقدار تراوایی را دارند. غشای آمیخته­‌ای با %۲۰ وزنی از PA12-b-PTMG دارای بیشترین تراوایی نسبت به گاز کربن دی­‌اکسید (≈۱۰۵ بارر) بود. با اضافه‌شدن PA12-b-PTMG به ماتریس PU/PDMS، افزایش گزینش‌­پذیری ایده‌­آل گاز هلیم در غشاهای آمیخته‌­ای مشاهده شد. در میان غشاهای آمیخته‌­ای با %۲۰-۵ وزنی از پلی­‌آمید ۱۲ - قطعه- پلی­‌تترا­متیلن­ گلیکول افزایش مقدار گزینش‌­پذیری جفت گازهای CO2/N2 تا حدود %۲۴۴، He/N2 تا حدود %۲۰ و CO2/He تا حدود %۱۰۳مشاهده شد. داده­‌های تجربی تراوایی غشاهای آمیخته‌­ای با داده‌های تراوایی محاسبه شده براساس مدل لگاریتمی افزایشی بهبود یافته، مقایسه شد.