Bewertung der Wasseraufnahmefähigkeit von sulfonierten Polystyrolfilmen, die in verschiedenen pH-Umgebungen hergestellt wurden.

ZUSAMMENFASSUNG Polystyrol (PS)–basierte Polymerfilme werden häufig in Beschichtungen und Verpackungen eingesetzt; jedoch schränken ihre geringe Oberflächenbenetzbarkeit und die begrenzte Wechselwirkung mit wässrigen Umgebungen ihre Anwendung in funktionalen Materialien ein. Die chemische Modifikation durch Sulfonierung ist ein effektiver Ansatz, um die Oberflächen- und Wasserwechselseitigkeitseigenschaften von PS anzupassen. In dieser Studie wurde sulfoniertes Polystyrol (SPS) mit einem Sulfonierungsgrad von 10 % synthetisiert und verwendet, um Polymerfilme mit unterschiedlichen SPS-Gehalten, mit und ohne Weichmacher, herzustellen. Die Filme wurden hinsichtlich ihrer chemischen Struktur, Oberflächenmorphologie, thermischen Stabilität, Benetzbarkeit und Wasseraufnahmeverhalten charakterisiert. Die FTIR-Spektroskopie bestätigte die erfolgreiche Einführung von sulfonischen Säuregruppen (–SO 3 H), während die SEM-Analyse morphologische Änderungen aufgrund der SPS-Inkorporation offenbarte, einschließlich mikrostruktureller Merkmale, die aus Interaktionen zwischen ionischen (SPS) und nichtionischen (PS) Komponenten resultieren. Die thermogravimetrische Analyse zeigte, dass alle Filme eine zufriedenstellende thermische Stabilität aufwiesen, wobei das Zersetzungsverhalten durch den SPS-Gehalt und die Zugabe von Weichmachern beeinflusst wurde. Die Oberflächenbenetzbarkeit und die langfristige Wasseraufnahme wurden unter sauren, neutralen und alkalischen Bedingungen bis zu 30 Tagen bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass der SPS-Gehalt und die Zugabe von Weichstoffen das hydrophile-hydrophobe Gleichgewicht der Filme erheblich beeinflussen, wobei die Wasseraufnahme mit dem SPS-Gehalt zunimmt und plastifizierte Filme im Allgemeinen eine reduzierte Wasseraufnahme aufweisen.