دانلود پایان نامه ارشد رشته شیمی : تهیه لاستیک نیتریل به روش پلیمریزاسیون امولسیونی و بررسی خواص آن

دانلود پایان نامه

عنوان پایان نامه :

 تهیه لاستیک نیتریل به روش پلیمریزاسیون امولسیونی و بررسی خواص آن

یک صفحه از متن پایان نامه فقط برای نمونه :

۱-۱-۱-        تکمیل‌سازی

به جزء مواردی همچون تهیه دستکش‌های نیتریل که در آنها لاتکس به طور مستقیم استفاده می شود، بعد از تولید پلیمر به فرم لاتکس توسط فرآیند پیمانه ای یا پیوسته برای دستیابی به لاستیک خشک شده، لاتکس در تانک‌های بزرگی برای انجام فرآیند بیشتر ، جمع‌آوری می شود. رایج‌ترین فرآیندهای تکمیل‌سازی شامل افزودن پایدارکننده به لاتکس، لخته‌سازی لاتکس به شکل دوغابی از خرده‌های لاستیک در آب، شست‌و شوی مواد خیس، آب‌زدایی و خشک کردن برای دستیابی به محصول نهایی می‌باشد.

انتخاب یک لخته‌کننده برای شکستن امولسیون در شروع فرآیند تکمیل سازی به خیلی از فاکتورها وابسته است. نمک‌هایی همچون کلسیم کلراید، آلومینیوم سولفات و سدیم کلراید اغلب مورد استفاده هستند. در خیلی از موارد pH و دما باید برای اطمینان از لخته شدن موثر کنترل شوند.

۱-۲-      مقایسه دو روش سرد و گرم

بالا یا پایین بودن دمای واکنش به ترتیب منجر به تهیه گریدهای گرم و سرد می شود. همانطور که گفته شد لاستیک‌های نیتریل سرد اغلب بسته به میزان نسبی شاخه‌ای یا خطی بودن مورد انتظار، در محدوده  °C  ۱۵-۵ و لاستیک‌های نیتریل گرم اغلب در محدوده دمایی °C 50-30 تهیه می‌شوند. دمای واکنش پلیمریزاسیون بر میزان شاخه‌ای شدن، اتصالات عرضی، نظم فضایی واحدهای بوتادین و همچنین متوسط جرم مولکولی و توزیع جرم مولکولی پلیمر حاصل موثر است. عموماً دمای پایین پلیمریزاسیون (در فرآیندهای سرد) منجر به محصولی با شاخه‌های کمتر، میزان اتصالات عرضی کمتر و همچنین محتوای ژل پایین‌تر می‌گردد. اگرچه سهم گروه‌های ۲،۱ وینیل در ریزساختار کوپلیمر حاصل، به میزان بسیار کمی با دما تغییر می کند، ولی موازنه بین ساختارهای ۴،۱ سیس و ۴،۱ ترانس به طور قابل ملاحظه‌ای از دمای پلیمریزاسیون تأثیر می‌پذیرد [۱].

با کاهش دمای پلیمریزاسیون، نسبت ایزومرهای سیس به ترانس کم می شود. این امر منجر به بهبود خواص لاستیک‌های نیتریل پخت شده حاصل از فرآیند سرد نسبت به فرآیند گرم می شود، که دلیل آن را می‌توان به بالا بودن نظم ساختاری بعلت وجود مقادیر بالاتری از ایزومرهای ۴،۱ ترانس و همچنین تشکیل زنجیرهایی با شاخه‌های جانبی کمتر و نیز میزان اتصالات عرضی کمتر نسبت داد.

علاوه بر بهبود خواص، از دیگر مزایای گریدهای تهیه شده به روش سرد نسبت به روش گرم، می‌توان به بهبود قابل ملاحظه‌ای در فرآیند کردن این  دسته از محصولات نیز اشاره کرد. از این میان می‌توان به سهولت در فرآیند اختلاط، پایداری ابعادی بهتر و نیز ایجاد ورقه‌هایی با سطوح نرم در فرآیند غلتک‌کاری، و همچنین سرعت اکستروژن بالا و نیز ایجاد سطوحی نرم در فرآیند اکستروژن اشاره کرد [۱].

با توجه به موارد فوق، جای تعجب نیست که بخش عمده‌ای از گریدهای لاستیک نیتریل تولیدی به ویژه گریدهای چند منظوره نیز به روش پلیمریزاسیون امولسیونی سرد تهیه می‌شوند.

 

۱-۳-      اهداف

از آنجایی که روش سرد مزایای خیلی بیشتری نسبت به روش گرم دارد،‌ تهیه لاستیک نیتریل به روش امولسیونی سرد هدف اصلی این پروژه می‌باشد. پرمصرف‌ترین گرید لاستیک نیتریل در دنیا، گرید حاوی ۳۴ % آکریلونیتریل است که به روش پلیمریزاسیون امولسیونی سرد تهیه می شود. پس از دستیابی به محصول مورد نظر باید آن را از لحاظ خواص شیمیایی و فیزیکی مورد بررسی قرار داد. در بحث پلیمریزاسیون، تعیین بهترین و بهینه‌ترین دستور خوراک با توجه به مواد به کار رفته در دستور کار قرار دارد که با استفاده از روش‌های آماری دستور خوراک بهینه تعیین خواهد شد.

در روش‌های آماری متغییرهای مستقل و وابسته (پاسخ) در تعیین دستور خوراک بهینه نقش اصلی را دارند. نوع و مقدار مواد به کار گرفته شده، دمای پلیمریزاسیون، زمان پلیمریزاسیون، دور همزن، درصد فاز آلی و pH محیط و ... متغییرهای مستقلی هستند که در پلیمریزاسیون امولسیونی می‌توان آنها را در نظر گرفت.

پارامترهایی که براساس آن دستور خوراک بهینه تعیین می شود متغییرهای پاسخ هستند. متغییرهای پاسخ در سیستم پلیمریزاسیون، می‌توانند موارد بسیاری را در برگیرند. از متغییرهای مربوط به پلیمریزاسیون از جمله درصد تبدیل گرفته تا متغییرهای مربوط به خواص از جمله ویسکوزیته مونی، ‌درصد ژل، خواص بعد از پخت و ... می‌تواند جزء متغییرهای وابسته یا پاسخ باشند. در این پروژه با دو روش آماری غربال‌گری و تمام عاملی دستور خوراک بهینه تعیین می شود.

 

۱-۳-۱-         بررسی ریزساختار و ترکیب کوپلیمر لاستیک نیتریل

مهمترین مبحثی که در کوپلیمریزاسیون پیش می‌آید کنترل ترکیب کوپلیمر[۱] است. در واقع یک لاستیک نیتریل بهبود یافته از طریق کنترل ترکیب کوپلیمر و جرم مولکولی حاصل می شود.

به طور کلی در سیستم‌های شامل دو مونومر با ضرایب فعالیت کمتر از یک اگر کوپلیمریزاسیون در نقطه آزئوتروپیک انجام نشود انحراف در ترکیب کوپلیمر[۲] اتفاق می‌افتد که می‌تواند خواص مطلوب کوپلیمر را کاهش دهد. در کوپلیمریزاسیون مونومرهای بوتادین و آکریلونیتریل برای تولید گرید عمومی و با توجه به دمای واکنش، انحراف در ترکیب کوپلیمر اتفاق خواهد افتاد. به همین منظور برای جلوگیری از این پدیده، استراتژی افزودن مونومر دوم در فواصل زمانی مشخص در دستور کار قرار گرفته است که در واقع روش نیمه پیمانه ای[۳] نامیده می شود.

به علاوه در طی سنتز لاستیک نیتریل، مونومرها می‌توانند از چندین طریق وارد زنجیر شوند که نتیجتاً ساختار مختلفی از ماکرومولکول‌ها را در پی خواهد داشت که تأثیر بسیاری بر روی خواص فیزیکی خواهند داشت. مهمترین ساختارهایی که می‌توانند بر روی خواص لاستیک نیتریل اثرگذار باشند عبارتند از:

 

  • نسبت ساختارهای ۲،۱ به ۴،۱
  • درجه شاخه‌ای شدن و اتصالات عرضی
  • درجه غیراشباع بودن زنجیر
  • توزیع مونومرها
  • جرم مولکولی و توزیع آن

[۱] Copolymer composition

[۲] Composition drift

متن کامل در سایت امید فایل 

[۳] Semi-batch

دانلود  رایگان فایل دموی این پایان نامه(فقط حاوی ده صفحه از صفحات پایان نامه با فرمت ورد):

تهیه لاستیک نیتریل به روش پلیمریزاسیون امولسیونی و بررسی خواص آن

 

برای دیدن جزئیات بیشتر ، خرید و دانلود آنی فایل متن کامل با فرمت ورد می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید:

 دانلود از لینک زیر

 تهیه لاستیک نیتریل به روش پلیمریزاسیون امولسیونی و بررسی خواص آن

Related posts: