KINETIC MODELING OF MAIN-CHAIN BENZOXAZINE POLYMER SYNTHESIS STUDIED USING POLYMATH: CASE STUDY

المهدي عطيه الحويج; سراج إبراهيم الشريف; عبدالرزاق إمحمد الأزقل; يوسف أحمد السليني; إسراء بلحاج; سعاد إعويطل

doi:10.59743/aujas.v6i5.1123

المؤلفون

المهدي عطيه الحويج قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة الخمس، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا
سراج إبراهيم الشريف قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة الخمس، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا
عبدالرزاق إمحمد الأزقل قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة الخمس، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا،
يوسف أحمد السليني قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة الخمس، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا
إسراء بلحاج قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة الخمس، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا
سعاد إعويطل قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة الخمس، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا

DOI:

https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.1123

الكلمات المفتاحية:

البنزوكسازين ذو السلسلة الرئيسية، تحضير البنزوكسازين، ندذجة حركية التفاعل. البلمرة

الملخص

في هذا البحث تمت دراسة تأثير وجود أيون الثيوكبريتات على التأكل النقري لسبائك الفولاذ المقاوم للصدأ في تراكيز مختلفة من محاليل كلوريد الصوديوم. كل التجارب أجريت عند 50 درجة مئوية. الطريقة المستخدمة في هذه الدراسة تسمى طريقة الجهد المتغير. تم اختبار نسب مختلفة من ثيوكبريتات /كلوريد (نسب 0، 0.01، 0.03، 0.075، 0.1، 0.2، 0.3) و تشير هذه الدراسة إلى حركية تحضير البنزوكسازين من نوع السلسلة الرئيسية الذي يرمز بالرمز MCBP(BA-a)))، والذي تم اشتقاقه باستخدام تفاعل مانك التكثيف (Mannich condensation reaction) لمركب (bisphenol-A) مع الفورمالديهايد (formaldehyde) والأنيلين (aniline). تم تأكيد التركيب الكيميائي لـلمادة الناتجة MCBP(BA-a))) بواسطة جهاز الأشعة تحت الحمراء (FTIR) والتحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي (1H NMR). تمت دراسة حركية تحضير البنزوكسازين نظريًا باستخدام برنامج البولي مات (Polymath). يتكون تحضير البنزوكسازين من تفاعلين رئيسيين. تفاعل الأمين مع الفورمالديهايد يحدث أولاً، ثم يليه تفاعل مركب (bisphenol-A) مع الناتج الوسيط للتفاعل الأول. لذلك، تم فحص تأثير النسبة بين ثابتي التفاعل لتكوين المادة الوسطية الذي يمثله التفاعل الثاني وتكون الناتج النهائي الذي يمثله التفاعل الأول (

المراجع

Ishida, H. In Handbook of Benzoxazine Resins; Ishida, H., Agag, T., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2011; pp 3−81. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53790-4.00046-1

M. Baqar, R. Mahfud, A. A. Alhwaige. Recent advances of benzoxazine precursors for multidisciplinary applications in petroleum and chemical engineering. International Conference on Chemical, Petroleum, and Gas Engineering (ICCPGE), 2016, 1, pp: 25 – 30.

F. W. Holly, A.C. Cope. Condensation products of aldehydes and ketones with o-aminobenzyl alcohol and o-hydrogy benzylamine. J. Am. Chem. Soc. 1944, 66, pp: 1875–1879. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01239a022

Q. Zhang, P. Yang, Y. Deng, C. Zhang, R. Zhu and Y Gu. Effect of phenol on the synthesis of benzoxazine. RSC Adv., 2015, 5, 103203. DOI: https://doi.org/10.1039/C5RA17395G

Ghosh, N. N.; Kiskan, B.; Yagci, Y. Polybenzoxazines new high performance thermosetting resins: Synthesis and properties. Prog. Polym. Sci. 2007, 32, pp: 1344−1391. DOI: https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2007.07.002

Ning, X.; Ishida, H. Phenolic materials via ring-opening polymerization: Synthesis and characterization of bisphenol-A based benzoxazines and their polymers. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1994, 32, pp: 1121−1129. DOI: https://doi.org/10.1002/pola.1994.080320614

H. Ishida, Y. Rodriguez. Curing kinetics of a new benzoxazine-based phenolic resin by differential scanning calorimetry. Polymer 1995, 36, pp: 3151−3158. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-3861(95)97878-J

Ravi K. S. G., Ramakrishna M., “Characterization of novel composites from polybenzoxazine and granite powder”, August 2020, https://doi.org/10.1007/s42452-020-03333-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-020-03333-6

D. L Jayamohan-Das, R. Rajeev, R. S. Rajeev, K. S. S. Kumar. Synthesis, characterization, curing and thermal decomposition kinetics of bisphenol-A based polybenzoxazine. Int. J. Scientific Tech. Res. 2013. 2(10), http://www.ijstr.org/final-print/oct2013/Synthesis-Characterization-Curing-And-Thermal-Decomposition-Kinetics-Of-Bisphenol-a-Based-Polybenzoxazine.pdf

A. A. Alhwaige, T. Agag, H. Ishida, S. Qutubuddin. Biobased chitosan/polybenzoxazine cross-linked films: Preparation in aqueous media and synergistic improvements in thermal and mechanical properties. Biomacromolecules. 2013. 14, pp: 1806–1815. https://doi.org/10.1021/bm4002014 DOI: https://doi.org/10.1021/bm4002014

A. A. Alhwaige, T. Agag, H. Ishida, S. Qutubuddin. Poly(benzoxazine-f-chitosan) films: the role of aldehyde neighboring groups on chemical interaction of benzoxazine precursors with chitosan. Carbohydr. Polym. 2019. 209, pp: 122–129. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.01.016 DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.01.016

N. A. Ekrayem, A. A. Alhwaige, W. Elhrari, M. Amer. Removal of lead (II) ions from water using chitosan/polyester crosslinked spheres derived from chitosan and glycerol-based polyester. J. Environ. Chem. Eng. 2021. 9(6), 106628. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106628 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106628

S. Ohashi, K. Zhang, Q. Ran, C. R. Arza, P. Froimowicz, H. Ishida. Preparation of high purity samples, effect of purity on properties, and FT-IR, Raman, 1H and 13CNMR, and DSC data of highly purified benzoxazine monomers. Ishida, H., Eds.; Advanced and Emerging Polybenzoxazine Science and Technology. Elsevier: 2017. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-804170-3.00049-4 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804170-3.00049-4

A. A. Alhwaige, Novel Biobased Chitosan/Polybenzoxazine Cross-Linked Polymers and Advanced Carbon Aerogels for CO2 Adsorption. PhD. Thesis, CWRU, Cleveland, OH. 2014. https://etd.ohiolink.edu/apexprod/rws_etd/send_file/send?accessioncase1396437860&dispositionainline