پیشینه تحقیق کوپلیمریزاسیون امولسیونی و روش های شناسایی پلیمر و لاستیک نیتریل دارای ۶۳ صفحه می باشد  فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-فصل اول :
لاستیک نیتریل۷
۲-۱-تاریخچه۷
۲-۲-ویژگی‌های لاستیک نیتریل۸
۲-۳-کاربردهای لاستیک نیتریل۹
۲-۴-ساختار شیمیایی۱۰
۲-۵-مقدار آکریلونیتریل۱۲
۲-۶-فرآیند تولید۱۲
۲-۶-۱-پلیمریزاسیون۱۳
۲-۶-۲-تکمیل‌سازی۱۴
۲-۷-مقایسه دو روش سرد و گرم۱۵
۲-۸-اهداف۱۵
۲-۸-۱-بررسی ریزساختار و ترکیب کوپلیمر لاستیک نیتریل۱۶
۲-۸-۲-بررسی خواص فیزیکی لاستیک نیتریل۱۷
۲-۸-۳-بررسی لاتکس۱۷
۳-فصل ۲ : تئوری و مروری بر مطالعات انجام شده۱۹
۳-۱-تئوری پلیمریزاسیون امولسیونی کلاسیک۱۹
۳-۲-سینتیک پلیمریزاسیون امولسیونی۲۲
۳-۲-۱-مکانیسم‌ هارکینز۲۲
۳-۲-۲-تئوری اسمیت و اوارت۲۳
۳-۲-۳-بررسی سینتیک پلیمریزاسیون امولسیونی۲۴
۳-۲-۴-تغییرات سرعت با درصد تبدیل۲۵
۳-۳-مکانیزم های هسته گذاری۲۶
۳-۳-۱-شکل گیری ذرات۲۷
۳-۳-۲-سهم مکانیسم‌های هسته گذاری مختلف برای شکل گیری ذرات۲۷
۳-۳-۳-سرنوشت رادیکال‌ها در پلیمریزاسیون امولسیونی۲۸
۳-۴-پایداری کلوئیدی در پلیمریزاسیون امولسیونی۲۹
۳-۴-۱-مکانیسم های پایدارکنندگی۲۹
۳-۴-۲-اثر الکترولیت‌های مختلف بر پایداری کلوئیدی۳۱
۳-۴-۳-فرآیند لخته کردن۳۱
۳-۵-ترکیبات تشکیل‌دهنده پلیمریزاسیون امولسیونی و مواد مورد استفاده۳۲
۳-۵-۱-مونومرها و نسبت آنها۳۲
۳-۵-۲-آب۳۳
۳-۵-۳-سیستم شروع کننده۳۳
۳-۵-۴-عوامل فعال سطحی۴۱
۳-۵-۵-عوامل انتقال به زنجیر۴۴
۳-۵-۶-بازدارنده‌ها۴۴
۳-۶-اصول کوپلیمریزاسیون۴۵
۳-۶-۱-بررسی کوپلیمریزاسیون امولسیونی مونومرهای بوتادین و آکریلونیتریل۴۶
۳-۶-۲-کوپلیمریزاسیون۴۷
۳-۶-۳-فرآیندهای کوپلیمریزاسیون امولسیونی۵۲
۳-۷-مشخصات فرآیند و محصول۵۵
۳-۷-۱-جرم مولکولی و توزیع آن۵۵
۳-۷-۲-ترکیب شیمیایی کوپلیمر و توزیع آن۵۶
۳-۷-۳-اتصالات عرضی۵۹
۳-۷-۴-مشخصات ماکروسکوپی۶۰
۳-۸-جمع بندی۶۱
۴-مراجع۶۲

۱-مراجع

[۱]      Hofmann W., “A Rubber Review for 1963 Nitrile Rubber,” Rubber Chem. Technol., 1–۲۵۲, ۱۹۶۴٫

[۲]      Othmer, R. E. Kirk D. F., “Encyclopedia of chemical technology (4thed.).”New York: Wiley-Interscience., 1998.

[۳]      “www.icis.com.” .

[۴]      Hoffman W., “Synthetic Rubber in Rubber Technology Handbook.” Hanser Publisher, Munich, 1988.

[۵]      El-Aasser P. A. L. and M. S., “Emulsion polymerization and emulsion polymer.”John Wiley & Sons Ltd, 1997.

[۶]      Anderson C. D., Daniels E. S., “Emulsion polymerisation and latex applications.”iSmithers Rapra Publishing, 2003.

[۷]      Chern C. S., “Emulsion polymerization mechanisms and kinetics,” Prog. Polym. Sci., 5, 443–۴۸۶, ۲۰۰۶٫

[۸]      Harkins W. D., “A General Theory of the Mechanism of Emulsion Polymerization1,” J. Am. Chem. Soc., 6, 1428–۱۴۴۴, ۱۹۴۷٫

[۹]      Parts A. G., Moore D. E., Watterson J. G., “Some considerations concerning the theory of emulsion polymerization,” Die Makromol. Chemie, 1, 156–۱۶۴, ۱۹۶۵٫

[۱۰]    Ugelstad J., Mørk P. C., Aasen J. O., “Kinetics of emulsion polymerization,” J. Polym. Sci. Part A‐۱ Polym. Chem., 9, 2281–۲۲۸۸, ۱۹۶۷٫

[۱۱]    Jingyu Shi, “Steric Stabilization,” Ohio State University, 2002.

[۱۲]    Smith W. V, “The Partition of Acrylonitrile between Styrene and Water,” J. Am. Chem. Soc., 6, 2177–۲۱۷۹, ۱۹۴۸٫

[۱۳]    Mino G., “Copolymerization of styrene and acrylonitrile in aqueous dispersion,” J. Polym. Sci., 102, 369–۳۸۳, ۱۹۵۶٫

[۱۴]    Lu Q., Weng Z., Shan G., Lai G., Pan Z., “Effect of acrylonitrile water solubility on the suspension copolymerization of acrylonitrile and styrene,” J. Appl. Polym. Sci., 6, 4270–۴۲۷۴, ۲۰۰۶٫

[۱۵]    Madhuranthakam C. M. R., Penlidis A., “Modeling uses and analysis of production scenarios for acrylonitrile‐butadiene (NBR) emulsions,” Polym. Eng. Sci., 10, 1909–۱۹۱۸, ۲۰۱۱٫

 ۱-  فصل اول : لاستیک نیتریل

 ۲-۱-      تاریخچه

در سال ۱۹۲۶ هفت سال پس از تولید لاستیک متیل که به دلایل اقتصادی متوقف شده بود (۱۹۱۶-۱۹۱۹) واحد صنعتی I.G.Farbenindustric در آلمان تحقیقات گسترده‌ای را بر روی لاستیک‌های سنتزی از سر گرفت. در شروع این تلاش، شکل مواد خام و روش پلیمریزاسیون از درجه اهمیت بیشتری برخوردار بود. زیرا لاستیک متیل از فقدان الاستیسیته رنج می‌برد. در آن زمان هیچگونه زمزمه اقتصادی برای تولید ایزوپرن که واحد ساختاری لاستیک طبیعی بود به گوش نمی‌رسید. علاوه بر این، تست‌های مقایسه‌ای نشان دادند که ایزوپرن، لاستیک سنتزی خیلی بهتری نسبت به بوتادین عرضه نمی کند. بنابراین تلاش اصلی بر روی بوتادین متمرکز شد. سرانجام در سال ۱۹۲۶ پلیمریزاسیون توده‌ای توسط فلزات قلیایی برای تولید انواع پلی‌بوتادین دنبال شد. علیرغم کمیابی این ماده در آن زمان، جلب توجه به پلی‌بوتادین بسیار زیاد بود. بنابراین روش‌های دیگر پلیمریزاسیون به ویژه پلیمریزاسیون امولسیونی بررسی شدند. همه تلاش‌ها برای هموپلیمریزاسیون بوتادین به روش امولسیونی برای تولید یک لاستیک مفید با شکست مواجه شد. لاستیک بدست آمده دارای جرم مولکولی بسیار بالایی بود و الاستیسیته بسیار عالی از خود نشان می‌داد. اما در دیگر خواص مکانیکی ضعیف عمل می‌کرد. به علاوه فرآیندپذیری آن با مشکل جدی مواجه بود. مشکل دیگر این لاستیک عمر نگهداری[۱] کوتاه آن بود [۱].

از این رو فقط کشف کوپلیمریزاسیون بوتادین با مونوالفین‌ها این مشکلات پلیمریزاسیون را حذف کرد. این پلیمریزاسیون در سال ۱۹۲۹ در یک واحد صنعتی در Leverkusen آلمان کشف شد که شامل کوپلیمریزاسیون مخلوطی از بوتادین با دیگر مونومرها بود. تعداد بسیار زیادی از مونومرها بررسی شدند و در نهایت استایرن به عنوان مونومر دوم برای کوپلیمریزاسیون با بوتادین انتخاب شد. در طی این کار Konrad و Tschankur و همچنین Kleiner در سال ۱۹۳۰ یک لاستیک سنتزی از بوتادین و آکریلونیتریل تولید کردند که مقاومت بسیار خوبی نسبت به روغن‌ها و سوخت‌ها از خود نشان می‌داد. این لاستیک برای اولین بار Buna N و سپس Perbunan نامیده شد. همچنین مشخص شد این لاستیک علاوه بر مقاومت بهتر نسبت به روغن‌ها و سوخت‌ها از پایداری حرارتی و  مقاومت سایشی بهتر و عبورپذیری کمتر نسبت به گازها برخوردار است [۱].

از این رو همه تلاش‌ها در آن زمان بر روی این محصول امید بخش متمرکز شد زیرا بنظر می‌رسید که با وجود قیمت پایین لاستیک طبیعی د رآن روزها، از لحاظ اقتصادی یک شانس بزرگ به شمار می‌آید. به این ترتیب در سال ۱۹۳۴ واحد صنعتی تقریباً بی‌رونق لاستیک متیل در Leverkusen تولید لاستیک نیتریل را شروع کرد. این لاستیک در سال ۱۹۳۷ به آمریکا و بریتانیای کبیر صادر شد و سپس در سال ۱۹۳۹، لاستیک نیتریل در آمریکا به مرحله تولید رسید. پس از آن کشورهای دیگری از جمله کانادا به جمع کشورهای معدود تولید کننده لاستیک نیتریل پیوستند و رفته رفته این لاستیک در کشورهای دیگر به مرحله تولید رسید [۱].

۲-۲-   ویژگی‌های لاستیک نیتریل[۲]

لاستیک نیتریل یک کوپلیمر از بوتادین و آکریلونیتریل[۳]‌ است. بخش‌های بوتادین در زنجیر کوپلیمر مسئول الاستیسیته و انعطاف‌پذیری در دمای پایین هستند. همچنین بوتادین دارای پیوند دوگانه غیراشباع است که در طی فرآیند ولکانیزاسیون مکان‌های مناسبی را برای اتصالات عرضی فراهم می کند. از سوی دیگر این پیوندهای غیراشباع مکانی برای حمله شیمیایی، حرارتی و اکسیداسیونی هستند.

جزء‌ دوم زنجیر کوپلیمر که آکریلونیتریل می‌باشد مسئول مقاومت نسبت به سوخت‌ها و روغن‌ها است. علاوه بر این سختی، مقاومت سایشی و مقاومت کششی مربوط به این جزء می‌باشد. با افزایش مقدار آکریلونیتریل، مقاومت حرارتی بهتر و نفوذناپذیری نسبت به گازها می‌تواند حاصل شود. مقدار آکریلونیتریل لاستیک نیتریل در محدوده بین ۱۵% تا ۵۳% قرار دارد و مقدار آکریلونتیریل در نوع عمومی لاستیک نیتریل در حدود ۳۴ % است. با انتخاب یک الاستومر با مقدار آکریلونیتریل مناسب با توجه به دیگر خواص آن، می‌توان لاستیک نیتریل را در طیف وسیعی از کاربردها بسته به نوع نیاز استفاده کرد.

به طور کلی ویژگی‌های شیمیایی لاستیک نیتریل به قرار زیر است:

مقاومت خوب در برابر روغن‌، مواد سوختی و گریس‌ها

نفوذپذیری کم در برابر گازها

مقاومت خوب نسبت به اسیدها و بازها به غیر از آنهایی که اثرات اکسید کنندگی قوی دارند.

مقاومت ضعیف نسبت به متورم شدن در برابر حلال‌های اکسیژن‌دار همانند استن و کتون‌ها

مقاومت متوسط نسبت به ازن

افزایش مقدار آکریلونیتریل مقاومت نسبت به حلال‌ها را افزایش می‌دهد ولی انعطاف‌پذیری در دمای پایین را کاهش می‌دهد.

سازگاری با مواد گرمانرم قطبی (به عنوان مثال اتیلن- وینیل استات و پلی‌وینیل کلراید)

همچنین این لاستیک از لحاظ خواص و فرآیندپذیری ویژگی‌های زیر را دارد:

انعطاف‌پذیری متوسط و خوب در دمای پایین

مانایی فشاری کم

مقاومت سایشی زیاد

دارای تنوع سیستم پخت

چسبندگی متوسط

آمیزه‌سازی لاستیک نیتریل برای بهبود انعطاف‌پذیری آن در دمای پایین،‌ مقاومت نسبت به حلال‌ها و روغن‌ها را کاهش می‌دهد.

برای آمیزه سازی لاستیک نیتریل استفاده از مواد تقویت کننده همانندکربن سیاه برای دستیابی به استحکام بالا مورد نیاز می‌باشد زیرا این لاستیک در طی فرآیند کشش آمیزه پخت شده کریستالیزه نمی‌شوند.

به طور کلی با آمیزه‌سازی مناسب می‌توان تعادلی نسبتاً خوب میان خزش پایین، جهندگی خوب، ‌مانایی دائمی و مقاومت سایشی خوب حاصل کرد.

۲-۳-  کاربردهای لاستیک نیتریل

ویژگی‌های لاستیک نیتریل آن را به عنوان ماده ای عالی برای کاربردهای درزبندی معرفی کرده است. محبوبیت لاستیک نیتریل به دلیل مقاومت عالی آن نسبت به فراورده‌های نفتی و همچنین  توانایی آن برای سرویس در دماهای بالاتر از °C120 است. با این مقاومت دمایی ترکیبات لاستیک نیتریل می‌توانند در همه جا مقاومت داشته باشند اما بیشترین سرویس‌دهی را در کاربردهای اتومبیل‌سازی دارند. با بهره‌مندی از ویژگی‌های لاستیک نیتریل می‌توان آمیزه‌ها و قطعات قالب‌ گیری شده انتخابی را تولید کرد. از جمله کاربردهای لاستیک نیتریل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: شیلنگ‌های حمل سوخت و روغن، آب‌بندها و درزگیرها (نظیر اورینگ‌ها)‌، واشرهای استاتیک، درزگیر یاتاقان، درزگیر محفظه روغن، درزگیر بالایی پیستون، درزگیر اسفنجی، درزگیر جعبه دنده، دیافراگم پمپ سوخت، درزگیر پمپ آب، لنت ترمز، ضربه‌گیر، ‌درزگیر برای شفت و میل‌لنگ، گردگیرهای خرطومی، کوپلینگ، پوشش غلتک‌ها، شیلنگ‌های هیدرولیک و بادی، تسمه نقاله‌ها، درزگیری انواع لوله‌کشی‌ها و تجهیزات و اتصالات، غلتک چاپ، تخت کفش، دستکش، کف‌پوش‌ها، عایق‌های متخلخل اسفنجی جهت لوله‌ها، پوشش ظروف، شیلنگ‌های مقاوم در فشار بالا و آسترهای ترمز و کلاچ [۲].

۱-۱-ساختار شیمیایی

لاستیک نیتریل کوپلیمری بی‌نظم با جرم مولکولی بالا از ۳،۱ بوتادین و آکریلونیتریل است. جرم مولکولی وزنی متوسط نمونه‌های صنعتی بین ۲۵۰۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰۰ گرم بر مول با  توزیع نسبتاً پهن گزارش شده است. ساختار پلیمر بسته به شرایط پلیمریزاسیون می‌تواند بسیار خطی تا بسیار شاخه‌ای و شبکه ای شده باشد. توزیع واحدهای مونومری در پلیمر توسط نسبت‌های واکنش‌پذیری هر دو مونومر دیکته می شود.

در پلیمریزاسیون امولسیونی که تنها فرآیند مهم صنعتی برای تولید این لاستیک است،‌ نسبت‌های واکنش‌پذیری به این گونه گزارش شده‌اند. اگر M₁ را بوتادین و M₂  آکریلونیتریل درنظر بگیریم در °C5  ، r₁ معادل ۲۸/۰ و r₂ معادل ۰۲/۰ خواهد بود. همچنین این نسبت‌ها برای r₁ و r₂ در °C50 به ترتیب ۴۲/۰ و ۰۴/۰  خواهد بود. همانطور که مورد انتظار است حاصل ضرب r₁ و r₂ نزدیک به صفر می شود پس این دو مونومر تمایل بسیار زیادی برای تناوبی شدن دارند. فاکتور پیچیده دیگری که در تعریف ساختار شیمیایی لاستیک نیتریل دخیل است نحوه وارد شدن مونومر بوتادین به زنجیر پلیمر است که صورت‌بندی‌های ۴،۱  سیس[۱] ، ۴،۱  ترانس[۲] و ۲،۱ وینیل[۳] را حاصل می کند. در یک کوپلیمر با ۳۳ % آکریلونیتریل بیشترین نسبت رایج پیکربندی[۴] های بوتادین برای نمونه‌های صنعتی تقریباً به صورت ۹۰ % ترانس، ۸ % وینیل و ۲ % سیس می‌باشد. در مقادیر بالاتر آکریلونیتریل صورت‌بندی سیس ناپدید می شود و در مقادیر کمتر آکریلونیتریل در حدود ۵ % افزایش می‌یابد. صورت‌بندی وینیل تقریباً ثابت باقی می‌ماند [۴].

[۱] Cis

[۲] Trans

[۳] Vinyl

[۴] Configuration

[۱]  Shelf life

[۲] Nitrile rubber ( NBR )

[۳] Acrylonitrile ( ACN )

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.