تبلیغات
وبلاگ شیمی دانشگاه تاكستان
وبلاگ شیمی دانشگاه تاكستان
صفحه اصلی آرشیو مطالب ارتباط با مدیریت نسخه اتوم نسخه موبایل RSS
» تهیه رنگ اورانژ 2 ( جمعه 13 آبان 1390 )
» گزارش کارآموزی ( چهارشنبه 27 مهر 1390 )
» تركیب عمومی شوینده ها ( سه شنبه 26 مهر 1390 )
» طریقه ساخت مایعات شوینده ( جمعه 15 مهر 1390 )
» مواد نگهدارنده ( جمعه 15 مهر 1390 )
» پلی اتیلن و انواع آن ( جمعه 15 مهر 1390 )
» روش های تولید پلی اتیلن ( جمعه 15 مهر 1390 )
» مواد اولیه در تولید پودر رختشویی ( جمعه 15 مهر 1390 )
» کربوکسی متیل سلولز(CMC) ( جمعه 15 مهر 1390 )
» طریقه ساخت پودر رختشویی ( جمعه 15 مهر 1390 )
» تولید SO2 و تبدیل آن به SO3 ( سه شنبه 12 مهر 1390 )
» دستگاه چیلر ( سه شنبه 12 مهر 1390 )
» مواد نگهدارنده ی مایعات شوینده ( سه شنبه 25 مرداد 1390 )
» بتائین ( پنجشنبه 20 مرداد 1390 )
» اپتیکال برایتنر ( پنجشنبه 20 مرداد 1390 )
موضوعات
» شیمی عمومی (91)
» شیمی آلی (195)
» شیمی تجزیه (108)
» شیمی معدنی (49)
» شیمی فیزیک (37)
» نانو شیمی (30)
» شیمی کاربردی (64)
» شیمی محض (22)
» کتابها الکترونیک شیمی (107)
» مقالات و سوالات شیمی (32)
» نرم افزارهای شیمی (34)
» متفرقه شیمی (18)
» فیزیک1 (23)
» فیزیک2 (11)
» فیزیک3 (3)
» فیزیک جدید (79)
» آز الکترونیک (25)
» فیزیک اپتیک (23)
» فیزیک کوانتوم (3)
» نرم افزارهای فیزیک (7)
» کتابهای الکترونیک فیزیک (9)
» مقالات فیزیک (16)
» ریاضی عمومی (58)
» آمار و احتمال (12)
» آنالیز عددی (24)
» معادلات دیفرانسیل (26)
» کتابهای الکترونیک ریاضی (12)
» نرم افزارهای ریاضی (41)
» مباحث فلسفی (15)
» جزوات مکانیک (33)
» آزمایشگاه مقاومت مصالح (4)
» آزمایشگاه دینامیک ماشین (6)
» آزمایشگاه فیزیک مکانیک (1)
» کارگاه مکانیک سیالات (22)
» کارگاه عملیات دستگاهی (21)
» کارگاه انتقال حرارت (5)
» کارگاه فرآیندهای شیمیایی (5)
» کارگاه تکنولوژی نفت (11)
» کتابهای الکترونیک مکانیک (50)
» نرم افزارهای مکانیک (92)
» مقالات مکانیک (52)
» فناوری اطلاعات (71)
» بزنامه نویسی (34)
» سخت افزار (101)
» شبکه و امنیتی (79)
» طراحی و میکس (21)
» نرم افزار های عمومی (13)
» نمونه سوالات کامپیوتر (4)
» کتابها الکترونیک کامپیوتر (7)
» الکترونیک (23)
» برق قدرت (19)
» بررسی سیستمهای قدرت (1)
» کتابهای الکترونیک برق (9)
» نمونه سوال و جزوات برق (4)
» نرم افزارهای برق (2)
» **-کتاب الکترونیک-** (10)
» *--متفرقه و سرگرمی--* (43)
آمار بازدید

کل بازدید ها :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل مطالب :
آخرین بروز رسانی :
تبلیغات
ADS
ADS
ADS
دسته بندی : شیمی آلی ,

پلیمریزاسیون امولسیونی :

پلیمریزاسیون امولسیونی به فرایند منحصر به فردی اطلاق می شود که برای پلیمریزاسیون های زنجیری رادیکالی به کار گرفته می شود. این مورد پلیمریزاسیون مونومرهایی را که به شکل امولسیون هستند شامل می شود. پلیمریزاسیون امولسیونی در بر گیرنده پاشیدگی کلوئیدی است.

تشریح فرآیند :

در حال حاضر پلیمریزاسیون امولسیونی برای پلیمرهای تجاری وینیل استات، کلروپرن، آکریلات های مختلف، و کوپلیمریزاسیون های بوتادین با استایرن و آکریلونیتریل استفاده می شود. با وجود اینکه برای متیل متا کریلات، وینیل کلراید، وینیلیدین کلرید و استایرن روش های بهتری برای تولید وجود دارد اما مورد استفاده قرار می گیرد. محصول نهایی یک پلیمریزاسیون امولسیونی شیرابه یا لاتکس نامیده می شود و اغلب مستقیماً به شکل یک امولسیون بدون جداسازی قبلی پلیمر از آب و دیگر اجزای سازنده به کار گرفته می شود.


فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی چند ویژگی شاخص را در بر می گیرد. حالت فیزیکی سیستم امولسیون کاوئیدی بوده و کنترل فرآیند را ساده می سازد. مشکلات گرمایی و گرانروی در این حالت نسبت به پلیمریزاسیون در توده از اهمیت کمتری برخوردار است. محصولات پلیمریزاسیون های امولسیونی را در بعضی از موارد می توان مستقیماً و بدون جداسازی ولی با انجام عملیات ماسب اختلاط به کار گرفت. کاربردها شامل پوشش، پرداخت، واکس کف و رنگها می شود. جدای از تفاوت فیزیکی مابین فرآیندهای امولسیونی و دیگر پلیمریزاسیون ها یک تفاوت سینیتیکی بسیار مهم وجود دارد. برای دیگر پلیمریزاسیون ها یک رابطه معکوس بین سرعت پلیمریزاسیون و وزن مولکولی پلیمر وجود دارد و این به طور مؤثر قابلیت عملی این نوع فرآیندها در به وجود آوردن تغییرات عمده در وزن مولکولی یک پلیمر مثلاً از 200000 به 2000000 محدود می سازد. کاهش عمده در وزن مولکولی یک پلیمر را می توان بدون تغییر در سرعت پلیمریزاسیون با استفاده از عوامل انتقال زنجیر به وجود آورد. اما افزایش عمده در وزن مولکولی را تنها می توان با کاهش سرعت پلیمریزاسیون از طریق کم کردن غلظت آغازگر یا دمای واکنش به دست آورد. پلیمریزاسیون یک فرآیند منحصر به فرد است چرا که امکان امکان افزایش وزن مولکولی را بدون کاهش سرعت پلیمریزاسیون فراهم می کند. به علت مکانیسم متفاوت واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی از این امتیاز برخوردار است که قابلیت حصول وزنهای مولکولی بالا و سرعت های بالای واکنش را تواماً در بر دارد.

در پلیمریزاسیون امولسیونی در شرایطی كه غلظت امولسیفایر مصرفی صفر یا ناچیز (كمتر از CMC) باشد دانه‌سازی از طریق هسته‌سازی همگن (Homogeniousnucleation) انجام پذیرفت كه طی آن رادیكالهای محلول در آب رشد كرده تا بتدریج در آب نامحدود گردیده و در نهایت رسوب كرده تا ذرات اولیه پلیمری را بوجود آورند. از یك طرف سرعت تشكیل ذرات با غلظت منومر در فاز آب افزایش می‌یابد. از طرف دیگر انتظار می‌رود كه با افزایش غلظت منومر تعداد دانه‌های پلیمری بواسطه كاهش غلظت امولسیفایر آزاد در فاز آب و همچنین افزایش چسبندگی كاهش یابد (در پلیمریزاسیون امولسیونی معمولی Conventional مقدار امولسیفایرهای جذب شده بر روی سطح قطرات منومر اهمیت چندانی در مقایسه با مقدار امولسیفایر محلول در آب ندارد. با افزایش غلظت منومر، بر اهمیت امولسیفایرهای In situ جذب شده بر روی سطح قطرات در مقایسه با مقدار محلول در آب افزوده میشود بگونه‌ای كه می‌تواند به كاهش تعداد دانه‌ها ختم گردد). در این پروژه تقابل این دو عامل در كینتیك پلیمریزاسیون و همچنین دانه‌سازی منومرهایی نظیر وینیل‌استات ، اكریلونیتریل، متیل‌متاكریلات و ... مورد بررسی قرار خواهد گرفت و تعیین نتایج آزمایشگاهی با روابط نظری و مدلهای كینتیكی مورد آزمون قرار خواهد گرفت .

برای مثال رابر استایرن بوتادین (SBR)، یك كوپلیمر از استایرن و بوتادین است. این رابر تحت نام تجاری Buna S شناخته شده است. اگر الاستومری « همه منظوره» نامیده می شود احتمالاً SBR در مقابل سایر لاستیکها به این تعریف نزدیک تر است. الاستومر امروزه در دنیا بالاترین میزان مصرف را دارد. در مقایسه با سایر الاستومرها این لاستیک نسبتاً ارزان بوده و به مقدار زیاد مصرف می شود. مقاومت شیمیایی آن مشابه رابر طبیعی است و دارای مقاومت پایین در مقابل اكسید‌كننده‌ها، هیدروكربن‌ها و روغن‌های معدنی است. از این رو از نظر شیمیایی مزیت خاصی نسبت به دیگر رابرها ندارد این رابر در تایر اتومبیل، تسمه‌ها، واشرها، لوله‌های خرطومی و دیگر محصولات متنوع استفاده می‌شود. SBR به تنهایی استحکام کششی ضعیفی دارد، با این وجود وقتی با دوده و روغن به طور مؤثر آمیزه کاری شود خواص فیزیکی آن بسیار بهبود می یابد. SBR به طور معمول 23درصد پیوند کربنی استایرنی دارد، ولی میزان آن می تواند از 20 تا 50 درصد باشد هر چه میزان استایرن افزایش پیدا کند خاصیت ارتجاعی آن کاهش می یابد.

باید توجه داشت که اساساً دو نوع پلیمریزاسیون امولسیون برای SBR وجود دارد. یک نوع با عنوان داغ و نوع دیگر با عنوان سردمشخص می شوند. SBR داغ با پلیمریزاسیون امولسیون رادیکال آزاد در 50 درجه سانتیگراد بدست می آید، در صورتی که نوع سرد آن از پلیمریزاسیون امولسیون در 5 درجه سانتیگراد و با استفاده از یک سیستم شروع کننده رادیکال آزاد بسیار فعال حاصل می شود. SBR داغ در جریان جنگ جهانی دوم توسعه پیدا کرد ولی پس از جنگ در سال 1954SBR سرد به عنوان محصولی اصلاح شده معرفی گردید. SBR سرد مقاومت سایشی و پارگی بهتر و نیز استحکام کششی و ماجولس بالاتری از SBR داغ نشان می دهد. در بعضی موارد به خاطر جرم مولکولی زیاد تر فرآیند آن مشکل می شود. لذا SBR سرد معمولاً در ابتدا به فرم batch منبسط شده با روغن ساخته می شود ( روغن قبل از انعقاد به لاتکس اضافه می شود ) تا به فرآورش بعدی در کارخانه کمک کند. بعضی مواقع دوده نیز به صورت دوغاب قبل از انعقاد به آن افزوده می شود.

پلی وینیل استات

 

مواد اولیه

برای تهیه پلی وینیل استات نیاز به استات وینیل می باشد. استات وینیل را می توان از ترکیب استیلن و اسید استیک و یا از طریق اکسیداسیون اتیلن به دست آورد.

طرز تهیه وینیل استات از طریق امولسیونی :

از نگاه صنعتی پلیمر شدن تعلیقی وینیل استات برای تولید گرانول پلی وینیل استات بالاترین اهمیت را دارد. اغلب این گرانول ها به پلی وینیل الکل با تنوع درجه آبکافت و با وزن مولکولی متفاوت تبدیل می گردند. در مقیاس آزمایشگاهی کوپلیمر شدن وینیل استات با منومرهای دیگر شاید با توجه به راحتی عمل و راحتی به وجود آوردن محیط تعلیقی مناسب مزیت داشته باشد. پلیمر شدن صنعتی امولسیونی به صورت همو یا کوپلیمر شدن از اهمیت فراوانی برخوردار است علی الخصوص در توسعه چسب ها، رنگ ها، پوشش دهی کاغذ و تکمیل در نساجی.

اگرچه حدود یک سوم از منومر وینیل استات برای تولید لاتکس ها به صورت رنگ ها و چسب ها مورد استفاده قرار می گیرد اطلاعات منتشره در خصوص پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات محدود می باشد. پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات شاید در میان روش های پلیمر شدن با توجه به اینکه لاتکس های واقعی با سطح فعالهای آنیونی و یا کاتیونی و یا سطح فعالهای غیر یونی یا کلوئیدی حفاظتی و همراه با ترکیب دو یا بیشتر از این مواد و همچنین بدون امولسیون کننده ای، به وجود می آید منحصر به فرد است.

هنگام پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات بر خلاف پلیمر شدن استایرن ذرات امولسیونی تا 80 درصد درجه تبدیل شکل خواهند گرفت. همچنین به نظر می رسد واکنش بستگی به سرعت همزن داشته باشد. افزایش سرعت همزن، کاهش سرعت واکنش را به همراه خواهد داشت. همچنین گزارش گردیده که اکثر غلضت آغازگرها (غلضت پر سولفات) با توجه به تولید اسید سولفوریک آزاد در واکنش پیچیده می گردد. این امر باعث آبکافت مقداری از منومر و تبدیل استالدئید می شود، که جدا از فعالیت انتقال زنجیر باعث تأخیر سرعت نیز می گردد. این مشاهدات اهمیت تنظیم PH در هنگام پلیمر شدن وینیل استات را متذکر می سازد.سرعت پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات در PH=7 بیشترین مقدار خواهد بود این مقدار بیشتر از محدوده PH بین 4 تا 5 است که مناسب ترین محدوده برای کمترین مقدار آبکافت وینیل استر می باشد.

فاکتور دیگری که شاید به اندازه کافی به عملیات نظری پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات رو آنها بحث نشده این است که در مطالعات دیلاتومتری پلیمر شدن امولسیونی، جمع شدگی و یا انغباض منومر در یک سیستم آبی به مقدار 4/0 7/15 درصد بوده در صورتی که در پلمیر شدن توده ای انغباض در حدود 26 الی 28 درصد است. این تفاوت به دلیل حل شدن منومر در محیط آبی می باشد. اگر چنین باشد غیر قابل توجیه نخواهد بودکه در شرایط تعلیقی و امولسیون نه تنها منومر وینیل استات بلکه منومر های جدید، با ترکیب متفاوت و اساساً با خصوصیات شیمیایی متفاوت دخیل هستند(هیدارت های وینیل استات).

در تولید پلیمرهای امولسیونی علی الخصوص در رابطه با سیستم های کوپلیمری روش های زیادی برای افزودن منومر به سیستم واکنش کننده وجود دارد.

ممکن است تمامی منومر یکجا به فاز آبی اضافه گردد. یا اینکه منومرها به صورت آهسته و مرحله ای به محیط افزوده شوند. و نهایتاً منومرها ممکن است به تدریج و پیوسته اضافه شوند. دو روش اولیه باعث تولید کوپلیمر کما بیش ناهمگن و روش اضافه کردن ممتد باعث تولید کوپلیمر همگن می گردد. بهترین خصوصیات چسبندگی از کوپلیمرهای همگن به دست می آید، خصوصیات دیگر پلیمر به مقدار زیادی با درجه همگنی متغیر خواهد. البته روش های دیگر وجود دارند که اضافه کردن تدریجی محلول آغازگر، سطح فعال های اضافی ، نرم کننده ها و غیره را توصیه می کنند.

تغییرات در بسیاری از فنون پلیمر شدن امولسیونی کمک خواهد نمود تا لاتکس های پلی وینیل استات با مشخصات ویژه ای که مورد نیاز برای کاری خاص باشد تهیه گردد.

اغلب پلیمر شدن های امولسیونی در رآکتورهای معمولی دارای همزن صورت می گیرد. دستورالعمل های وجود دارد که طبق آنها تمامی منومر یکباره به داخل رآکتور افزوده شده، دستورالعملهایی که منومر به تدریج اضافه می شود. احتمالاً با افزایش تدریجی محلول های سطح فعال، محلول های آغازگر و عوامل اصلاح کننده دیگر، دستورالعمل هایی دال بر استفاده آغاز گر های اکسایشی-کاهشی یا آغازگرهای حرارتی، و دستوراعمل هایی برای استفاده منومرهایی که پیش امولسیون شده اند نیز موجود می باشد.

خواص :

پلی وینیل استات شکننده بوده و برای رفع این اشکال به آن تا 15 درصد از مواد نرم کننده مانند دی بوتیل فتالات اضافه می شود. این پلیمر در دمایی حدود 28 درجه سانتیگراد نرم شده و حالت شکنندگی خود را از دست می دهد. پلی وینیل استات در اغلب حلال ها به خصوص در هیدرو کربن های آروماتیک مانند بنزن و تولوئن، در هیدروکربن های کلردار مانند کلروفرم، تتراکلروکربن و دی کلرواتیل، در الکل ها مانند متانول و اتانول، در اترها مانند استات اتیل و استات بوتیل و کتون ها مانند استون و متیل ایزو بوتیل کتون حل می شود. اسیدها و قلیایی ها روی پلی وینیل استات موثر بوده و سبب هیدرولیز آن می شوند.

کاربرد :

مهمترین کاربرد پلی وینیل استات در ساخت انواع چسب ها، رنگ ها و ورنی های می باشد.

تهیه نانوذرات آلی-معدنی و بررسی پارامترهای موثر در ساخت آنها به روش پلیمریزاسیون امولسیونی :

نانوذرات به دلیل داشتن خواص منحصر به فردشان از اهمیت بسیارزیادی برخوردار هستند. در واقع كوچكی بیش از حدو بالا بودن نسبت سطح به حجم در اینتركیبات باعث ایجاد تغییرات گسترده در خواص آنها می‌شود. یكی از خواصی كه به مقداربسیار زیادی به اندازه ذره وابسته است خاصیت مغناطیسی است. نانوذرات مغناطیسی آهندارای كاربردهای وسیع صنعتی و پزشكی گوناگون از جمله كاتالیستها، ضبط كننده‌هایمغناطیسی و انتقال كنترل شدة دارو در بدن هستند. یكی از كاربردهای مهم نانوذرات كه با دستیابی به فناوری نانو میسر شده است تهیه نانوذرات كامپوزت پلیمر-معدنی است،زیرا این هیبریدها هم خواص تركیبات آلی و هم خواص نانوذرات معدنی را دارا می‌باشند. در این سیستمها كه شامل نانوذرات معدنی كپسول شده درون ماتریس پلیمری هستند، جزءپلیمری با خواص نوری عالی، چقرمگی و انعطاف‌پذیری خوب به همراه سهولت فرایندپذیریموجب بهبود تردی و شكنندگی مواد معدنی می‌گردند. از طرف دیگر مواد معدنی می‌تواننداستحكام مكانیكی، مدول و پایداری حرارتی پلیمرها را افزایش دهند. نانوذرات مگنتیتبا خاصیت مغناطیسی كه بطور همگن در یك پلیمر آبگریز كپسول‌دار شده‌اند بسیار موردتوجه هستند زیرا اجزای محلول در آب را از ذرات مغناطیسی جدا نگه می‌دارند تا بایكدیگر در تماس نباشند.


.:: ارسال مطلب توسط محمدرضا اسماعیلی در تاریخ پنجشنبه 8 اردیبهشت 1390, 09:04 ب.ظ

برچسب ها : پلیمریزاسیون , امولسیون , پلی وینیل استات , گزارشكار پلیمر ,

نظرات :
نظرسنجی
رشته تحصیلی شما كدام است؟

درباره وبلاگ

سلام. من دانشجوی رشته شیمی کاربردی در دانشگاه آزاد تاکستان هستم.من سعی میکنم مطالب مفیدی رو در زمینه های علوم پایه و مهندسی به خصوص شیمی در اختیار شما عزیزان قرار بدم.امیدوارم با نظرات خودتون منو راهنمایی کنید.
ایجاد کننده وبلاگ : محمدرضا اسماعیلی