علوم و تکنولوژی پلیمر
سال:1382 | دوره:16 | شماره:5 (پیاپی 67) |تعداد مقالات:9

از لیگاندهای نامتحرک شده به کمک پیوند زدن آنها به یک پایه نامحلول در استخراج فلزات و کروماتوگرافی و از کمپلکسهای فلز واسطه این لیگاندها به عنوان کاتالیزور در انواع مختلف واکنشها استفاده می شود. سیلیکا به لحاظ پایداری گرمایی زیاد و بی اثر بودن از نظر شیمیایی به عنوان پایه ماتریس بکار گرفته می شود. در این پژوهش، لیگاندهای آمینی نامحلول به دو روش متفاوت تهیه شده اند. درروش اول ترکیب (CH3O)3Si(CH2)3NH2 روی سیلیکای فعال نامتحرک شده و در روش دوم ترکیب یادشده در پلیمر سیلوکسان بوسیله هم آبکافت با تترااتوکسی سیلان قرار داده می شود. اندازه گیری میزان جذب پروتون و جذب یون مس (II) نشان می دهد که با روش دوم مواد محکمی بدست می آید که نسبت به مواد مشابه حاصل از روش اول از تعداد لیگاندهای قابل دسترسی بیشتری برخوردارند.

در این پژوهش، نیمرخ پخت پوششهای پودری بدون رنگدانه بر پایه رزینهای پلی استر و اپوکسی - پلی استر با استفاده از فن DSC  مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با پاشش الکتروستاتیکی پودر روی سطح فولاد، خواصی از قبیل: سیالیت، مقاومت در بربر خوردگی، چسبندگی و خواص فیزیکی و مکانیکی پوششها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج DSC نشان می دهد که با تغییر در برنامه زمانبندی پخت، تغییر زیادی در رفتار گرمایی پوششهای پودری مورد بررسی بوجود نمی آید. حال آنکه با تغییر الگوی گرمایی پخت، خواصی از قبیل سیالیت و مقاومت در برابر خوردگی آنها تغییر می کند. همچنین، در نتایج خواصی مانند چسبندگی پوشش به زیر آیند و خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش تفاوتی مشاهده نمی شود.

رفتار ویسکوالاستیک قیر و آمیخته های قیر و پلی اتیلن بازیافتی در محدوده وسیعی از فرکانس مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس مشاهدات میکروسکوپی ذرات پلی اتیلن در قیر معلق اند و توزیع شعاع ذرات در قیر  mm 25-5 است. افزون بر این مشاهده شد ذرات در قیر کاملا متورم هستند. این شکل شناسی به برهم کنشهای فیزیکی (تشکیل تجمع، جاذبه های دو قطبی - دو قطبی و غیره) نسبت داده می شود. مخلوط پلی اتیلن در قیر به شکل دو فازی ظاهر می شود. بر اساس مطالعات انجام شده روی نمونه های قیر اصلاح شده با پلی اتیلن بازیافتی، ریز ساختار این مواد به شکل کامپوزیتی دو فازی است که در آن ذرات پلیمر در ماتریس قیر پخش شده اند. همچنین مشاهده شد که با افزودن تنها یک درصد پلی اتیلن رفتار ویسکوالاستیک قیر بشدت تغییر می کند. از آنجا که تغییرات شیمیایی قیر در اثر اختلاط و افزودن پلیمر باید از یکدیگر متمایز باشند، از این رو برای در نظر گرفتن تغییر خواص قیر در اثر فرایند اختلاط از قیر شاهد استفاده شد. برای مطالعات ویسکوالاستیک، ابتدا مدول مختلط در محدوده وسیعی از فرکانس اندازه گیری و منحنی آن رسم شد. سپس، برای مطالعات ویسکوالاستیک، ابتدا مدول مختلط در محدوده وسیعی از فرکانس اندازه گیری و منحنی آن رسم شد. سپس، برای شبیه سازی نتایج تجربی، نقاط این منحنی در معادله های درجه چهارم برازش شد. از این معادله ها برای بدست آوردن شکل پیوسته داده های تجربی استفاده شد. مدل مکانیکی سه فازی (فازهای پراکنده، پیوسته و بین فازی) کریستنسن و لو برای ارزیابی رفتار ویسکوالاستیک آمیخته های قیر و پلی اتیلن بازیافتی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج شبیه سازی و آزمایشهای تجربی، خواص مکانیکی کامپوزیت حاصل نه تنها تابع مقدارنسبی و توزیع فاز پرکننده است. بلکه تا حد زیادی به تغییر خواص قیر طی فرآیند آمیختن نیز بستگی دارد. با استفاده از این مدل می توان خواص قیرهای پلیمری را در محدوده وسیعی از فرکانس بطور قابل قبول و کاربردی پیش بینی کرد.

در چند دهه اخیر، تحقیقات وسیعی برای اصلاح قیر و آسفالت با استفاده از پلیمر بویژه لاستیکهای گرمانرم انجام شده است. امروزه، توجه زیادی به اختلاط دو یا چند پلیمر مختلف برای تهیه لاستیک گرمانرم و استفاده از آن در قیر شده است. در این پژوهش، از یک لاستیک گرمانرم، که از اختلاط فیزیکی PS و PB بطور مکانیکی تهیه شده، برای ساخت یک مخلوط قیر - پلیمر استفاده شده است. سپس، مکانیسم پایداری و خواص آن در قیر مورد بررسی قرار گرفته است. در آمیخته با ترکیب درصد زیاد پلی استیرن (75 درصد (PS و قیر، علاوه بر اینکه قطره های پلی استیرن درشت اند، پایداری خوبی نیز ندارند. ولی، در آمیخته با ترکیب درصد فاز هم پیوسته PS /PB با قیر نه تنها قطره ها ریزتراند. بلکه از پایداری خوبی نیز برخوردارند که می توان آن را ناشی از پایدارکردن فضایی آمیخته دانست. در مرحله بعد، آمیخته PS/PB/SBR و قیر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که این آمیخته علاوه بر بهبود خواص مخلوط قیر - پلیمر، خاصیت بازگشت الاستیک را به مقدار قابل توجهی بهبود می دهد.

اجسامی مانند سرجنگی و دماغه موشک یا افشانک و محفظه احتراق راکت که در معرض گرمای شدیداند، اگر بطور مناسب در برابر گرما حفاظت نشوند، قادر به انجام وظایف تعیین شده نخواهند بود. یکی از روشهای مناسب برای حفاظت گرمایی سیستم های یاد شده استفاده از عایق های فداشونده است. در این پژوهش، رفتار گرمایی کامپوزیت فداشونده با زمینه لاستیک سیلیکون و الیاف تقویت کننده شیشه بررسی و مدلسازی شده است. برای این منظور، معادلات جرم و انرژی در شرایط فدا شدن بطور همزمان با استفاده از روش اختلاف محدود حل عددی شده و پارامترهای مختلف عایق یاد شده به شکل تابعی از دما و زمان محاسبه شده است. مدلسازی انجام شده در این پژوهش امکان انتخاب ضخامت مناسب را برای کامپوزیت فدا شونده در شرایط کاری واقعی فراهم می کند. همچنین از این روش می توان در طراحی سایر کامپوزیت های فداشونده نیز استفاده کرد.

اسفنجهای فنولی از پرمصرف ترین اسنفجهای پلیمری هستند که از راه اعمال گرما یا استفاده از عامل پخت اسیدی رزینهای رزول یا نووالاکها تهیه می شوند. در این پژوهش، ابتدا رزینهایی از نوع رزول با استفاده از واکنش تراکمی فنول و فرمالدهید در حضور کاتالیزورهای قلیایی سنتز شده است. رزولهای یاد شده به اندازه کافی فعال بوده و بخوبی با عامل پخت اسیدی واکنش می دهد و گرمای مناسب اسفنج شدن را فراهم می کنند. سپس، با استفاده از فنون TG-DSC, H NMR, FTIR و VPO ساختار شیمیایی، درصد جذب آب، گرانروی و وزن مولکولی رزینهای رزول حاصل بررسی گردیده است. مشاهده شده است که خواص فیزیکی رزینهای رزول مانند گرانروی بر کارایی رزین در فرایند اسفنج شدن نقش بسزایی دارد. در نهایت، فرمولبندی مناسب تهیه اسفنج با استفاده از روش پخت اسیدی ارائه گردیده است.

سیستم کاتالیزوری زیگلر- ناتای VCl4/Al(iBu)3/CHCl3 برای ترپلیمرشدن اتیلن، پروپلین و اتیلیدین نوربورنن به منظور تهیه EPDM  مورد استفاده قرار گرفت. پلیمر شدن درمحلول در مجاورت حلال  n-هپتان انجام گرفت. ENB به شکل ناپیوسته به راکتور اضافه و در حالی که اتیلن و پروپیلن به حالت گاز با نسبت فشار (Pp:PE) برابر 1.3:1 بطور پیوسته به راکتور اضافه گردید. جریان خوراک مونومرها بر اساس فشار مشخص و ثابت داخل راکتور طوری تنظیم شد که میزان ورود مونومرها به راکتور متناسب با میزان مصرف آنها باشد. CHCl3 به عنوان پیش برنده مورد استفاده قرار گرفت. جداسازی پلیمر با استفاده از متانول به عنوان غیرحلال انجام شد مطالعه میزان واکنش پذیری کاتالیزور با زمان پلیمر شدن نشان داد که این کاتالیزور واکنش پذیری ثابتی طی پلیمر شدن ندارد. تغییر واکنش پذیری کاتالیزور با زمان پیشرفت واکنش باعث تغییرترکیب شیمیایی ترپلیمر شد. درصد اتیلن و دی ان موجود در پلیمرهای بدست آمده با استفاده از روش IR مورد مطالعه قرار گرفت. تجزیه نمونه های EPDM سنتز شده در زمانهای مختلف پلیمر شدن نشان داد که با افزایش زمان درصد اتیلن در پلیمرهای بدست آمده تقریبا بطور خطی و با شیب ملایمی افزایش می یابد. در حالی که مقدار ENB موجود در پلیمر به شکل تابع نمائی کاهش می یابد.