کاتالیست (ind)2zrcl2 (اول) و کاتالیست (2-phind)2zrcl2 (دوم) با روشهای مستقیم و غیر مستقیم سنتز گردید. از جمله مزایای سنتز کاتالیست با روش غیرمستقیم شرایط آسان ساخت و خالص سازی آسان کاتالیست نهایی می باشد. کو پلیمریزاسیون اتیلن-پروپیلن و تر پلیمریزاسیون اتیلن-پروپیلن- دی ان در شرایط مختلف انجام گردید. کاتالیست اول و دوم بترتیب بالاترین فعالیت کوپلیمریزاسیون را در حدود 6000 و kg epr. mol zr-1. h-1 4000 نشان دادند. بیشترین فعالیت ترپلیمریزاسیون کاتالیست اول در حدود kg epdm. mol zr-1. h-1 1700 بدست آمد، در حالیکه کاتالیست دوم فعالیت کمتری در حدود kg epdm. mol zr-1. h-1 1175 در بهترین حالت نشان داد. فعالیت ترپلیمریزاسیون کاتالیست اول نسبت به تغییرات غلظت کمک کاتالیست و دما رفتار زنگ شکل نشان داد. در حالیکه برای کاتالیست دوم تنها برای تغییرات کمک کاتالیست روند فوق مشاهد شد. اما افزایش دمای پلیمریزاسیون در محدوده مطالعه شده سبب کاهش محصول دهی پلیمر شد. متوسط وزن مولکولی پلیمرها نیز با افزایش فشار برای هر دو کاتالیست افزایش یافت. در حالیکه افزایش دمای پلیمریزاسیون و غلظتهای بالای کمک کاتالیست آنرا کاهش داد. افزایش غلظت پروپیلن در نسبت مونومرها و غلظت مونومر دی ان سبب کاهش در فعالیت و متوسط وزن مولکولی در هردو کاتالیست گردید. رفتار سینتیکی هردو کاتالیست از نوع کاهشی بود. در نسبتهای پایین از [al]:[zr] برای کاتالیست اول افزایش در مقدار اتیلن و دی ان وارد شده در زنجیره پلیمرو برای نسبتهای بالاتر کاهش در هردو مقدار مشاهده گردید. برای کاتالیست دوم رفتار مشابه برای مقدار اتیلن وارد شده با افزایش نسبت [al]:[zr] مشاهده شد. اما مقدار دی ان وارد شده به زنجیر پلیمر با افزایش این نسبت کاهش یافت. افزایش دمای پلیمریزاسیون سبب کاهش در مقدار اتیلن وارد شده برای هردو کاتالیست گردید. در حالیکه مقدار دی ان وارد شده در پلیمرها برای دما های پلیمریزاسیون کمتر از oc 60 برای هردو کاتالیست افزایش یافت. با افزایش غلظت پروپیلن و غلظت دی ان در خوراک برای هردو سیستم کاتالیستی مقدار اتیلن وارد شده کاهش و مقدار دی ان وارد شده افزایش نشان داد. با سیستم کاتالیستی دوم می توان نمونه های epdm با محدوده وسیعی از درصدهای وزنی اتیلن(85-32) و دی ان (13-5/3) را تولید نمود. کاتالیست دوم پذیرش بالائی از مقدار کومونومرها را حتی در نسبتهای خوراک غنی از اتیلن (20/80 = e/p) در مقایسه با سیستم های کاتالیست دیگر مورد مطالعه نشان داد. کاتالیست دوم در کمترین حد غلظت از مونومر دی ان در خوراک ورودی ( mol/l 05/0) قادر است مقدار مناسبی از دی ان (5/3 %) در زنجیر پلیمر وارد نماید. نمونه های سنتز شده مورد مطالعه با کاتالیست دوم خواص پخت و استحکام کششی بهتری را نسبت به یک نمونه صنعتی مقایسه شده نشان دادند. پلیمر های حاصله از سیستم کاتالیستی دوم زمانهای پخت، خواص میکانیکی دینامیکی و خواص کششی بهتری را نسبت به سیستم کاتالیستی اول نشان داد. این رفتار با مقایسه نتایج حاصله ازdmta و cnmr تایید گردید. جهت بررسی عملکرد کاتالیستهای متالوسن بر روی نگهدارنده، این دوکاتالیست با استفاده از تکنیک نگهداری کردن درجا بر روی 3 نوع سیلیکا pq3060 (با مساحت سطح m2.g-1 570) و ep12 (با مساحت سطحm2.g-1 390) و mcm-41 (با مساحت سطح m2.g-1 1100) نگهداری گردید. از جمله مزایای روش درجا کاهش مصرف mao و همچنین تسهیل در آماده سازی کاتالیست های ساپورت شده می باشد. تصاویر edx بیانگر توزیع یکنواخت آلومینیوم بر روی نگهدارنده ها بود. از نکات قابل اهمیت روش مورد استفاده برطرف کردن فولینگ، استفاده از حلال هپتان بجای تولوئن و استفاده ازکمک کاتالیست تری ایزوبوتیل آلومینیوم بجای میتیل آلومینوکسان را می توان نامبرد. کاتالیستهای ساپورت شده نسبت به کاتالیست همگن از فعالیت کمتری برخوردار بودند. منحنی سینتیکی کاتالیستهای ساپورت شده و مقدارdi بیانگر پایداری بهتر این نوع کاتالیستها در مقایسه با کاتالیستهای همگن می باشد. نتایج cnmr، dmta بیانگر بهبود کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده با نگهدارنده mcm-41 نسبت به نگهدارنده pq3060 بود. کاتالیست نگهداری شده توسط نگهدارنده ep12 فعالیت چندانی نداشت. کومونومر پذیری کاتالیست ساپورت شده با روش درجا نسبت به کاتالیست همگن مربوطه کمتربود. فعالیت و کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده با افزایش مساحت سطح ساپورت افزایش یافت. فعالیت و کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده به ترتیب mcm-41 > pq3060 > ep12 بود.

پلیمریزاسیون اتیلن مدت های مدیدی است که از روش های مختلف انجام شده است این روش ها از پلیمریزاسیون رادیکالی در دما وفشار بالا آغاز شد و به مرور زمان حجم تولیدآن با استفاده از سیستم های کاتالیستی به شدت افزایش یافت. پلیمریزاسیون های کاتالیستی نسبت به روش های سابق پلیمریزاسیون مزایای بسیار زیادی دربرداشت که از جمله می توان به پایین آمدن دما وفشار واکنش تا حد بسیار قابل توجه اشاره کرد. اما یکی از اشکالات عمده این سیستم ها حساسیت بالای سایت های کاتالیستی به جفت الکترون آزاد است که این مطلب موجب غیر فعال شدن کاتالیست های زیگلر-ناتا قبل از شروع پلیمریزاسیون میگردد. دسته ی دیگر از کاتالیست هایی که اخیرا بکار گرفته شده اند کاتالیست های ltm هستند, از جمله مزایای سیستم های کاتالیست late transition metal می توان به مقاومت بیشتر آنها نسبت به عوامل مسموم کننده و در نتیجه سهولت نگه داری آنها اشاره نمود. با استفاده از این گروه کاتالیست ها می توان انواع مختلف پلی اتیلن از ساختارهای پرشاخه تا پلی اتیلن های خطی تر را تولید کرد که در این خصوص می توان با تغییر فلز مرکزی و نوع لیگاند در ساختار کاتالیست پلیمر خاصی را تولید کرد. در سالهای اخیر کاتالیست های late transition metal با کشف لیگاندهای جدید که سرعت انتقال زنجیر حین پلیمریزاسیون را کاهش می دهند توسعه یافتند. انواع لیگاندهای مورد استفاده در کاتالیست های late metal به دو دسته عمده تقسیم می شوند که شامل لیگاندهای سه دندانه ای در کاتالیست های آهن و کبالت و لیگاندهای دودندانه در کمپلکس های نیکل و پالادیوم می باشد. کمپلکس های ? - دی ایمین پالادیوم و نیکل (که موضوع این پروژه می باشد) اغلب پلی اتیلن هایی شاخه دار تولید می کنند مکانیسم شاخه دار شدن به طور مفصل در فصل بعدی توضیح داده شده است تعداد وطول شاخه ها با انتخاب مناسب شرایط پلیمریزاسیون قابل کنترل می باشد

با توجه به مزیت هایی که برای کاربرد پلی الفین ها و گریدهای متنوع پلی اتیلن، در صنایع مختلف دارد، استفاده از آنها در جهان روند افزایشی داشته است. به همین دلیل تلاش برای ابداع تکنولوژی های جدیدی که بتواند هزینه تولید را کاهش داده و از طرفی راندمان آن را افزایش دهد، همچنان ادامه دارد. در این پروژه سعی شده است تا با استفاده از برنامه نویسی در محیط matlab، شبیه سازی فرایند spherilene شرکت بازل، که یکی از جدیدترین تکنولوژی های روز دنیا برای تولید پلی اتیلن های سبک خطی و پلی اتیلن سنگین محسوب می شود، انجام پذیرد. در نهایت نیز نتایج بدست آمده از شبیه ساز، با داده های صنعتی پتروشمی جم مقایسه گردید که حاکی از اعتبار و دقت شبیه ساز در پیش بینی خواص دارد. جهت شبیه سازی راکتورهای سری تولید پلی اتیلن، از مدل اختلاط کامل و سینتیک پلیمریزاسیون مک اولی، استفاده شده و بر اساس وزن مولکولی و ترکیب کوپلیمر زنجیرها، خواص اصلی محصولات که شامل چگالی و شاخص جریان مذاب می شوند پیش بینی شده است. شبیه ساز، امکان پیش بینی پلی پاشیدگی را می دهد، اما دانستن این پارامتر برای دانستن خواص پلیمر کافی نیست. بدین دلیل که توزیع وزن مولکولی زنجیرها در گرید پلی اتیلن سبک خطی به صورت دوقله ای می باشد، لذا بدست آوردن نحوه توزیع وزن مولکولی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است. طریقه اضافه شدن افزودنی ها و فرایند نمودن محصول نهایی در اکسترودر، به توزیع اندازه ذرات پلی اتیلن خروجی از راکتورها بستگی دارد . شبیه سازی انجام شده، امکان پیش بینی توزیع وزن مولکولی زنجیرها و نیز توزیع اندازه ذرات پلیمرها را فراهم می سازد. با استفاده از این شبیه ساز، امکان بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر روی شرایط عملیاتی و خواص نهایی محصولات، محقق گردیده و نتایج نشان می دهد که : 1- با افزایش دبی پیش پلیمر ورودی به راکتور، نرخ پلیمریزاسیون افزایش یافته است و میزان تولید محصول نهایی نیز بیشتر می شود. متوسط وزن مولکولی زنجیرها و چگالی پلیمر کاهش می یابد اما شاخص جریان مذاب افزایش یافته است. توزیع اندازه ذرات نیز به سمت قطرهای کمتر متمایل می شود. 2- افزایش شدت جرمی ورودی مونومر اتیلن، باعث افزایش نرخ پلیمریزاسیون و میزان تولید محصول نهایی می شود. چگالی پلیمر و متوسط وزن مولکولی زنجیرها افزایش یافته و شاخص جریان مذاب کاهش می یابد. 3- زیاد نمودن شدت جرمی کومونومر بوتن، باعث کاهش متوسط وزن مولکولی و چگالی پلیمر و افزایش شاخص جریان مذاب شده است. میزان محصول نهایی با تغییر این پارامتر تغییر چندانی نمی کند. 4- با افزایش شدت جرمی پروپان به داخل راکتورها، میزان تولیدمحصول نهایی کاهش می یابد. 5- افزایش دمای راکتورها، می تواند نرخ پلیمریزاسیون و تولید محصول نهایی را افزایش دهد. افزایش دما سبب کاهش متوسط وزن مولکولی زنجیرها و چگالی پلیمر می شود و شاخص جریان مذاب را افزایش می دهد. به دلیل افزایش نرخ پلیمریزاسیون، توزیع اندازه ذرات نیز به سمت قطرهای بالاتر متمایل شده است.

در این تحقیق، آلیاژ پلی پروپیلن و لاستیک اتیلن پروپیلن با استفاده از روش داخل راکتور برای بالا بردن میزان ضربه پذیری آن، در حین پلیمریزاسیون ساخته شد و برای بررسی اثر این روش، ساختار و خواص محصول به دست آمده مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با تغییر شرایط پلیمریزاسیون، آلیاژهایی با ساختار متفاوت تهیه شد. در یک دسته از آلیاژها، زمان کوپلیمریزاسیون تغییر کرده و اثر این تغییرات بر خواص نهایی محصول مورد بررسی قرار گرفت و دسته دیگر آلیاژهایی بودند که به دلیل افزودن مقادیر متفاوتی از هیدروژن در مرحله هموپلیمریزاسیون، ماتریس متفاوتی داشتند. اثر دیگری که می توان آن را زیر مجموعه تغییرات ماتریس در نظر گرفت، وجود درصد بسیارکمی از کومونومر در ماتریس بود تا بتوان بر اساس آن، اثر وارد کردن عامل بی نظمی در ساختار ماتریس و در نهایت اثر آن بر خواص آلیاژ را بررسی کرد. برای تعیین ساختار آلیاژسنتزی از آنالیز حرارتی(dsc)، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (ftir) و میکروسکوپ الکترونی (sem) استفاده شد. رفتار حرارتی، دینامیکی مکانیکی و همچنین خواص مکانیکی و مورفولوژی آلیاژ سنتزی نیز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای بررسی بیشتر ساختار و تاثیر آن بر رفتار نهایی آلیاژ، فاز پراکنده و ماتریس جدا شده و خواص ویسکوالاستیک همه نمونه ها و اجزا آنان با استفاده از رئومتر با صفحات موازی مورد ارزیابی قرار گرفت و با استفاده از مدل های پیشنهادی برای سازگاری اجزا آلیاژهای امتزاج ناپذیر، برهم کنش بین اجزا نمونه ها با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج آزمون ها نشان داد که فاز لاستیکی در نمونه های سنتزی در درصدهای پایین کوپلیمر از توزیع مناسبی برخوردار است. مقایسه نمونه هایی که با شرایط مختلف سنتز شده اند نشان داد با افزایش اتیلن در ساختار و به تبع آن افزایش میزان کوپلیمرهای غنی از اتیلن، علاوه بر ظهور پیک تبلور جدگانه برای این کوپلیمرهار محدوده دمایی 120 تا 130 درجه سانتی گراد، مورفولوژی نیز تغییر یافته و نواحی آمورف به صورت حلقوی اطراف کوپلیمرهای غنی از اتیلن را گرفته اند. تغییر مورفولوژی اثر مستقیم روی رفتار رئولوژیکی آلیاژ داشته و سبب بروز پدیده تسلیم برای آلیاژهای حاوی کوپلیمرهای بلاکی غنی از اتیلن شده است. در ادامه با استفاده از مدل های رئولوژیکی میزان تنش برهم کنش میان اجزا آلیاژ محاسبه شد و در مقایسه با نتایج آزمون کشش می توان گفت برای نمونه هایی که میزان تنش برهم کنش آن ها029/0، 039/0 و 066/0 است درصد کشش تا نقطه پارگی در آزمون کشش آنها به ترتیب 1260، 1130 و 250 است. از آنجایی که سطح زیر منحنی تنش کرنش، معیاری از میزان چقرمگی ماده است، اینطور نتیجه گیری شد که افزایش میزان سازگاری نواحی پراکنده سبب افزایش میزان چقرمگی ماده شده که همان هدف اصلی از آلیاژ کردن پلی پروپیلن است. همچنین بطو کیفی می توان گفت حضور کوپلیمرهای غنی از اتیلن سبب کاهش میزان مدول بین سطحی اجزا آلیاژ شده و این افت در رفتار کششی نمونه مشهود است. از آنجایی که همه نمونه ها در تست ضربه رفتاری نشکن از خود نشان دادند، از میزان کشش نمونه تا نقطه پارگی به عنوان معیاری برای مقایسه میزان چقرمگی آن ها استفاده شده است. بطور کلی نتایج نشان داد که رابطه خطی برای ارتباط میان زمان کوپلیمریزاسیون و همچنین هیدروژن و رفتار مکانیکی مطلوب وجود ندارد و تعیین کننده اصلی، ساختار و اجزایی است که در حین واکنش تشکیل می شود که می تواند بر میزان سازگاری اجزا و نهایتا خواص محصول موثر باشد.

هدف از انجام پروژه مقابل ساخت کاتالیزور های هیبرید از دو کاتالیزور متالوسن (2-phind)2zrcl2 و زیگلر- ناتای نسل چهارم و پلیمر کردن پروپیلن به وسیله آن ها بوده است که بدین وسیله آمیزه ای از پلی پروپیلن های مختلف حاصل شود. از آنجا که هر یک از کاتالیزورهای بیان شده، فعال کننده ویژه خود را داشته و معمولا فعال کننده آلکیل آلومینیمی(alr3) کاتالیزور زیگلر- ناتا یعنی تری اتیل آلومینیم (tea) یا تری ایزو بوتیل آلومینیم (tiba) به عنوان مسموم کننده برای کاتالیزور متالوسن عمل می کند در ابتدای کار رفتار کاتالیزور متالوسن در حضور مخلوط فعال کننده های زیگلر-ناتایی و متالوسنی (متیل آلومینوکسان(mao)) مورد بررسی قرار گرفت. این مخلوط ها شامل مخلوط tea/mao و مخلوط tiba/mao در جزءهای مولی 9/0 تا0/0 = xalr3=alalr3/al(mao+alr3) بودند. نتایج بررسی واکنش های پلیمر شدن نشان می دهد که فرمولبندی فعال کننده ها بر روی فعالیت کاتالیزور، جرم مولکولی، توزیع جرم مولکولی، ریز ساختار، ویژگی های حرارتی و ویژگی های دینامیکی- مکانیکی پلی پروپیلن حاصل اثر دارد. در هر دو سامانه مورد بررسی با افزایش آلکیل آلومینیم به محیط واکنش در ابتدا فعالیت کاتالیزور افت می کند به صورتی که در سامانه altea/almao فعالیت ازkgpp/molzr 500 به kgpp/molzr 170 می رسد و در سامانه altiba/almao به kgpp/molzr400 می رسد. اما پس از اضافه شدن مقادیر بیشتر ازآلکیل آلومینیم ها به محیط واکنش، مقداری از فعالیت? از دست رفته بازیابی می شود به نحوی که در سامانه altea/almao در جزء مولی 8/0=xtea فعالیت به kgpp/molzr200 و در سامانه altiba/almao در همین جزء مولی به kgpp/molzr530 می رسد. ادامه افزایش tea به محیط واکنش منجر به غیرفعال شدن سامانه شده در حالی که افزایش بیشتر tiba هم چنان منجر به افزایش فعالیت می شود. بررسی جرم مولکولی و توزیع جرم مولکولی پلیمرهای حاصل نیز نشان داد که در سامانه altea/almao با افزایش میزان tea جرم مولکولی پلیمرهای حاصل به شدت کاهش یافته و توزیع جرم مولکولی تغییرات کمی می یابد(86/1 تا 96/1). جرم مولکولی پلیمرهای حاصل از سامانه altiba/almao با افزایش میزان tiba پس از افزایش ابتدایی با سرعت ملایمی کاهش می یابد به صورتی که پس از افزایش ابتدایی از g/mol 49000 به g/mol 72000 روندی نزولی را آغاز کرده و از g/mol72000 به g/mol41000 می رسد. توزیع جرم مولکولی در این گروه از پلیمرها افزایش قابل توجهی نشان می دهد(2/2 تا 18/3). بررسی ریزساختار پلیمرهای حاصل از سامانه0/0= xalr3 به وسیله 13c nmr ساختاری کاملا بی آرایش را نشان داده در حالی که پلیمرهای حاصل از جزءهای مولی بالاتر، ساختاری با میزان تک آرایشی بالاتری از خود نشان می دهند.dsc وdmta نیز این یافته ها را تایید کرده به صورتی که tm، ?hm وtg با افزایش نسبت مذکور افزایش می یابند.کمترین میزان میرا شدن ضربه در پلیمرها در جزء های 8/0-6/0= xalr3 مشاهده می شود. در ادامه، کاتالیزورهای هیبرید متعددی از طریق اختلاط کاتالیزور های زیگلر- ناتا نسل چهارم، آلکیل آلومینیم های مختلف و کاتالیزور متالوسن (2-phind)2zrcl2 ساخته شدند. روش سطح پاسخ بر اساس طرح باکس- بنکن سه سطحی و سه متغیری برای بررسی تاثیر عوامل مقدار متالوسن، مقدار tea و دما بر روی میزان قرار گرفتن کاتالیزور متالوسن بر روی کاتالیزور زیگلر- ناتا مورد استفاده قرار گرفت. میزان کمی و کیفی al و zr قرار گرفته بر روی کاتالیزور هیبرید به وسیله icp و edxa مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دما نقشی بسیار حیاتی بر روی میزان قرار گرفتن کاتالیزور متالوسن بر روی کاتالیزور زیگلر- ناتا ایفا می کند.آنالیز توده کاتالیزور ها به وسیله icp نشان داد که با افزایش غلظت al ، غلظت zr از یک بیشینه عبور می کند در حالی که آنالیز سطح(edxa)کاتالیزور های هیبرید ساخته شده نشان داد که همواره با افزایش غلظت al، غلظت zr افزایش می یابد. علاوه بر این، با انجام این واکنش ها در حضور tiba و mao نیز نتایجی مشابه با tea حاصل گردید. در نهایت پروپیلن به وسیله کاتالیزورهای هیبرید ساخته شده (شامل 45/0، 2/1، 0/1 و 9/0 درصد وزنی zr و 8/1? ti) مورد پلیمر شدن قرار گرفت و پلیمرهای نهایی به وسیله dsc و dmta مورد شناسایی قرار گرفتند. dsc حضور سه نوع پلی پروپیلن با دماهای ذوب ?c160، ?c130 (پیک پهن) و دمای بلوری شدن ?c 100، ?c 115 و ?c 60 را نشان داد. dmta نیز تنها یک tg در ?c 10 و مقادیر بالاتری از tan? 28/0 تا 32/0 در مقایسه با 08/0(پلی پروپیلن کاملا تک آرایش) و 19/0(پلی پروپیلن با میزان تک آرایشی72?)] را برای پلیمرهای حاصل ازکاتالیزورهای هیبرید نشان داد.

در این پروژه، در ابتدا لیگاند و کمپلکس ?- دی ایمینی نیکل (??) ساخته شده و سپس به عنوان کاتالیست کئوردیناسیونی ?- دی ایمینی در فرایند پلیمریزاسیون متیل متاکریلات بکار برده شد. ساختار و فرمول مولکولی بسته لیگاند با استفاده از آزمون chn شناسایی و مورد تأیید قرار گرفت. پس از تهیه کاتالیست، پلیمریزاسیون متیل متاکریلات در چهار حلال کلره (کلروبنزن، دی کلرومتان، کلروفرم و تتراکلریدکربن) و تولوئن در شرایط عملیاتی یکسان انجام گرفت. از میان حلال های مذکور، دو حلال کلروفرم (کاملا قطبی) و تولوئن (جزئی قطبی) انتخاب شدند تا اثر قطبیت محیط بر پلیمریزاسیون با تغییر میزان حلال ها مشخص شود. با استفاده از نرم افزار minitab ، 15 آزمون با شرایط عملیاتی متفاوت طراحی شد. پارامترهای متغیر مورد بررسی در این مرحله دما، نسبت مولی کمک کاتالیست به کاتالیست ( al/ni ) و غلظت حلال می باشند. نتایج حاصل از آزمون های طراحی شده با استفاده از روش سطح پاسخ تجزیه و تحلیل شد. از طریق آزمون ftir سنتز پلی متیل متاکریلات اثبات شد. دمای انتقال شیشه ای پلیمرهای سنتز شده به کمک آزمون dsc اندازه گیری شد. با استفاده از آزمون hnmr تاکتیسیته پلیمرهای سنتزی تعیین شد. همچنین اثر قطبیت حلال بر تاکتیسیته پلیمرها مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت به کمک آزمون gpc جرم مولکولی و شاخص پراکندگی محاسبه شده و اثر دما و نسبت مولی al/ni بر جرم مولکولی مورد بررسی قرار گرفت.

چکیده واکنش ایمیدیل کلراید (imc1) با lithium ?-diketimine li-bdk) ( منجر به تشکیل لیگاندtriketimine - (l1) ?که معرف گروه جدیدی از لیگاندهای سه دندانه ای خنثی (n,n,n) می باشد، می گردد. روش سنتز این دسته از لیگاندها به گونه ای است که امکان ایجاد تنوع فراوانی در استخلاف های حلقه های آریل و در نتیجه کنترل ممانعت فضایی اطراف لیگاند را مهیا می سازد. در حالت محلول تعادلی بین ایزومر?-triketimine و توتومرهای اِنامین- دی ایمین لیگاند l1 وجود دارد. در واکنشl1 با nibr2(dme) و در حضور آنیون حجیم barf4- تشکیل کمپلکس دیمر پنج کوئوردینه[{(l1)ni(?-br)}2][barf4]2 (c1) از ارجحیت برخوردار می باشد. لیگاند ]1،4- بیس(2،6-دی ایزوپروپیل فنیل-آسه نفتن دی ایمین[ (l2) و کمپلکس نیکل (ii)مربوطه (c2) مطابق روش های ارائه شده در مقالات سنتز و شناسایی گردید.لیگاند غیر متقارن ]((2،4،6-تری متیل فنیل) ایمینو)-((2،6-دی ایزوپروپیل فنیل) ایمینو) آسه نفتن[ (l3) در دو مرحله سنتز و محصول حاصل با استفاده از ستون کروماتوگرافی خالص گردید. بلور های کمپلکس نیکل (ii) مربوطه (c3) ساختار شبه چهاروجهی را در بلورشناسی اشعه-x نشان داد. در مرحله دوم پژوهش، عملکرد کاتالیست های سنتز شده در پلیمریزاسیون اتیلن در حضور کوکاتالیست mao مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی از این مرحله ارائه روندی از رفتار کاتالیست های c1-c3 در محدوده نسبتا" وسیعی از سه فاکتور تاثیرگذار دما ، فشار و نسبت مولی کوکاتالیست به کاتالیست (cc) بود. بدین منظور از نرم افزار طراحی آزمایش rsm استفاده گردید که در نتیجه آن مدل هایی با تطابق مطلوب برای پاسخ های مورد نظر (فعالیت کاتالیست، جرم مولکولی و درصد بلورینگی پلیمر) و نیز نمودارهای کانتر و صفحه ای برای به تصویر کشیدن برهمکنش فاکتورها و روند تغییرات حاصل گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که فعالیت کاتالیست ها را نمی توان بدون در نظر گرفتن تاثیر آن بر جرم مولکولی و بلورینگی پلیمر که تاثیر اساسی در کاربرد نهایی محصول دارند، بهینه نمود. در مرحله نهایی، امکان جایگزینی کوکاتالیست گرانقیمت mao با سایر کوکاتالیست ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور عملکرد کاتالیست c2 در حضور دو خانواده دیگر از کوکاتالیست ها ( تری ایزوبوتیل آلومینیوم (tibal) و اتیل آلومینیوم سسکویی کلراید (easc) مورد آزمایش قرار گرفت و برای دستیابی به داده های قابل مقایسه، در این مرحله نیز از طراحی آزمایش با نرم افزار rsm استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که حضور هالوژن در ترکیب کوکاتالیست منجر به عملکرد مطلوب تر آن در مقایسه با سایر کوکاتالیست ها می گردد. علاوه بر آن تغییرات غلظت easc تاثیرات مشخص تری بر تمامی پاسخ های مورد بررسی دارد. شرایط پلیمریزاسیون لازم برای دستیابی به حداکثر فعالیت، جرم مولکولی و درصد بلورینگی برای کاتالیست c2 در حضور هر سه نوع کوکاتالیست یکسان می باشد ولی در حضور easc بیشترین فعالیت و درصد بلورینگی و در حضور tibal بیشترین جرم مولکولی به دست آمد.

در این پژوهش پلیمریزاسیون درجای کومونومر تری اکسان - دی اکسالان ، طی اختلاط واکنشی مذاب در حضور ذرات سیلیکا با استفاده از کاتالیست های فسفومولیبدیک اسید و فسفوتنگستیک اسید به منظور ساخت نانو کامپوزیت پلی استال کوپلیمر مورد بررسی قرار گرفت. یکی از مهمترین اهداف این تحقیق استفاده ازکاتالیست های پایه هتروپلی اسید بعلت عدم نیاز به مرحله غیر فعال سازی و شست و شو و راندمان بالا به ازای مصرف مقدار بسیار کمی از آنها است. طی فرایند عملیاتی پژوهش در مرحله ی نخست، کوپلیمریزاسیون تری اکسان(مونومر) و دی اکسالان(کومونومر) برای سه ترکیب درصد مولی 5،10 و15 ازکومونومر براساس میزان مونومر اولیه صورت گرفت و بیشترین میزان پایداری حرارتی و بلورینگی برای نمونه حاوی 5 درصد مولی مشاهده شد. همچنین با توجه به پایداری حرارتی و درصد تبدیل بالاتر نمونه های سنتز شده با کاتالیست فسفوتنگستیک اسید ،ادامه ی کار با این کاتالیست ، برای نمونه های حاوی 5 درصد مولی مدنظر قرار گرفت. قابل ذکر است که زمان واکنش پلیمریزاسیون با استفاده از تترا هیدروفوران به عنوان تاخیر اندازنده واکنش ،کنترل گردید.در گام بعد، از آنجا که پایداری حرارتی کوپلیمر بدست آمده بسیار حائز اهمیت است ، آنتی اکسیدان ایرگانوکس 1010 در ترکیب درصد 5/0و1درصد وزنی بر اساس میزان مونومر وکومونومر اولیه، بصورت محلول در تتراهیدروفوران به مخلوط واکنش اضافه واثر آن بررسی شد. برای نمونه حاوی 1 درصد وزنی آنتی اکسیدان ، دمای بیشینه تخریب به میزان حدود ?c 20 و زمان القای اکسیداسیون به میزان حدود 30 دقیقه در مقایسه با نمونه بدون آنتی اکسیدان افزایش مشاهده شد. در مرحله ی بعد اثر نانو ذرات سیلیکا در ترکیب درصد 5/0و1درصد وزنی بر اساس میزان مونومر وکومونومر اولیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی نشان داد نانوذرات به عنوان عامل هسته گذاری عمل کرده ومنجر به افزایش دمای شروع کریستالیزاسیون شده اند.همچنین مشاهدات نشان داد، با افزایش نانوذرات میزان پایداری حرارتی نمونه ها ، بعلت عملکرد نانوذرات بعنوان ناخالصی در محیط واکنش و کاهش وزن مولکولی ،کاهش داشته است. نتایج حاصل از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان می دهد پخش وتوزیع یکنواخت نانوذرات در ماتریس پلیمری به انجام رسیده که حاکی از عملکرد مطلوب روش پلیمریزاسیون درجا در جلوگیری از کلوخه شدن نانوذرات ،از طریق نفوذ مونومر به داخل خوشه نانوذرات سیلیکای کلوخه شده و تبدیل آن ها به ذرات ریزتر، طی فرایند پلیمریزاسیون دارد.

پلی پروپیلن پلیمری نام آشنا از خانواده پلی الفین ها ست که که از سال 1954 به بازار معرفی گردید بدلیل خواص فیزیکی؛ مکانیکی،مقاومت شیمیایی خوب و از همه مهم تر قیمت مناسب توانست جایگاه مناسبی را برای خود ایجاد کند و در صنایع مختلفی مانند خودرو، اسباب بازی،بسته بندی، لوازم خانگی و... مورد استفاده قرار گیرد. اما در کنار همه ی این ویژگی ها به دلیل نداشتن مقاومت ضربه در نزدیک ناحیه انتقال شیشه ای، خنثی بودن ساختار و نداشتن گروه های قطبی در ساختار خود از سازگاری مناسبی بامواد دارای انرژی سطحی بالا برخوردار نمی باشد لذا تغییر شیمی سطح پلیمر می تواند قابلیت هایی مانند رنگ پذیری، چسبندگی و آلیاژ با دیگر پلیمرهای مهندسی را به ارمغان آورد. از بین روش های موجود برای اصلاح پلی الفین ها عامل دار نمودن آنها از طریق ایجاد رادیکال آزاد و پیوند گروه های قطبی به زنجیر پلیمر می باشد. در این مطالعه پلی پروپیلن در حالت جامد و مذاب با منومرهای قطبی اصلاح گردید. مخلوط 50/50 وزنی از منومرهای 2اتیل هگزیل اکریلات و اکریلیک اسید روی پودر پلی پروپیلن در حضور مقادیر مختلف aibn در دمای 60 درجه سانتی گرادکوپلیمر گردیدند. آلیاژسازی وپیوند نمودن این کوپلیمر اکریلاتی به پلی پروپیلن درون اکسترودر دومارپیچ در حضور درصدهای مختلف از پراکسید انجام گرفت. از تست ftir برای اندازه گیری درصد پیوند و sem برای بررسی توزیع فاز اکریلاتی درون ماتریس پلی پروپیلن استفاده شد و خواص رئولوژیکی این سیستم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش درصد اکریلات، آغازگر و پراکسید هرسه باعث افزایش درصد پیوند شدند.و بیشترین درصد پیوند برای حالتی بود که از 04/0 درصد از پراکسید استفاده شد. همچنین مشاهده شد کوپلیمر اکریلاتی توزیع مناسبی درون ماتریس پلی پروپیلن دارد.

کاتالیست های متالوسن bisindzrcl2 و bis2-phindzrcl2با دو روش مستقیم و غیر مستقیم سنتز گردید. و مزایای روش غیر مستقیم با روش دیگر مورد بررسی قرار گرفت که از جمله آنها می¬توان به شرایط آسان جداسازی و خالص سازی کاتالیست اشاره نمود. به¬دنبال آن اثر شرایط فرایندی بر روی عملکرد دو کاتالیست مورد مطالعه قرار گرفت. در این خصوص، کاتالیست بدون استخلاف ایندنی بالاترین فعالیت را در نسبت 5000:1 [al]:[zr]= در فشار ثابت 2 بار و دمای oc 60 به میزان kg pe.mol zr-1.h-1 26000 نشان داد و کاتالیست استخلاف¬دار فنیلی بالاترین فعالیتش در نسبت 2333:1 [al]:[zr]= و شرایط فشار ثابت 2 بار و دمای oc 60 به مقدار kg pe.mol zr-1.h-1 6300 بوده است. فعالیت هر دو کاتالیست نسبت به دما و غلظت کمک کاتالیست بعد از رسیدن به یک مقدار بیشینه افت پیدا نمود. با افزایش فشار به مقدار 6 بار فعالیت کاتالیست بدون استخلاف تا kg pe.mol zr-1.h-1 40000 و کاتالیست استخلاف¬دار تا kg pe.mol zr-1.h-1 10300 افزایش یافت. هم¬چنین جرم مولکولی پلیمرها نیز با افزایش فشار افزایش ¬یافت. جرم مولکولی پلیمرهای حاصل با افزایش دما و غلظت کمک کاتالیست کاهش می¬یافت. در ادامه رفتار کوپلیمریزاسیون این دو کاتالیست با کومونومرهای 1-هگزن و 1-اکتن مورد بررسی قرار گرفت. کومونومر پذیری کاتالیست استخلاف¬دار بالاتر از کاتالیست بدون استخلاف بوده و نقطه ذوب پلیمر در مقدار غلظت mmol.l-1 106 کومونومر 1-هگزن از حدودoc 133 برای کاتالیست بدون استخلاف به حدود oc 117 کاهش پیدا نمود. رفتار سینتیکی کاتالیست ها از نوع کاهشی بوده است. با افزایش کومونومر فعالیت کاتالیست و نقطه ذوب پلیمر کاهش می¬یابد. تعیین توزیع و مقدار کومونومر در زنجیر پلیمری نیز با روش¬های nmr، dsc و tref صورت گرفت و مشخص گردید که کومونومر پذیری 1-هگزن نسبت به 1-اکتن بالاتر بوده و برای غلظت mmol.l-1 106 کومونومر با کاتالیست استخلاف¬دار، پلیمر حاصل دارای 1.1% 1-اکتن و 2% 1-هگزن بوده و هم¬چنین کومونومرهای همگن¬تری ایجاد کرده است. مطالعه توزیع توالی¬ها در زنجیر و هم¬چنین ضخامت لاملاها در بلور¬های پلی اتیلنی مشخص نمود که کاتالیست استخلاف¬دار فنیلی دارای یکنواختی بهتر ضخامت بلورها نسبت به کاتالیست بدون استخلاف ایندنی می¬باشد. برای بررسی عملکرد کاتالیست های متالوسن بر روی نگهدارنده (سیستم ناهمگن)، عملیات ساپورت کردن با استفاده از روش درجا با استفاده از 3 نوع گرید متفاوت سیلیکا شامل گریدهای pq3060 با مساحت سطح m2.g-1 570 و ep12 با مساحت سطح m2.g-1 390 و mcm-41 با مساحت سطح m2.g-1 1100 صورت گرفت. از جمله مزیت¬های روش درجا کاهش مصرف mao و هم¬چنین تسهیل در آماده سازی کاتالیست نگهداری شده می¬باشد. تصاویر edx توزیع یکنواخت آلومینیوم بر روی نگهدارنده را نشان داد. از نکات حائز اهمیت رفع معضل چرکین شدگی (فولینگ) با استفاده از روش درجا در کاتالیست های متالوسن بوده است. هم¬چنین حلال هپتان به¬عنوان جایگزین تولوئن در محیط پلیمریزاسیون مورد استفاده قرار گرفت. کمک کاتالیست تری ایزوبیوتیل آلومینیوم نیز به¬جای میتیل آلومینوکسان در محیط پلیمریزاسیون مورد استفاده قرار گرفت. فعالیت کاتالیست های نگهداری شده نسبت به کاتالیست همگن از مقدار kg pe.mol zr-1.h-1 40000 به مقدار kg pe.mol zr-1.h-1 11300 کاهش پیدا نمود. تصاویر sem و میکروسکوپ نوری نشان داد. که ذرات پلیمر تولید شده از پدیده کپی برداری پیروی کرده و ذرات پلیمری تولید شده از نگهدارنده pq-3060 با مورفولوژی کروی تولید ذرات پلیمری کروی کرده است. منحنی سینتیکی کاتالیست های نگهداری شده بیانگر پایداری بهتر این نوع کاتالیست ها در مقایسه با کاتالیست های همگن نسبت به زمان بوده است. در ادامه کار کوپلیمریزاسیون اتیلن با کومونومرهای 1-هگزن و 1-اکتن نیز صورت پذیرفت و مشخص گردید که کومونومر 1-هگزن نسبت به 1-اکتن تمایل بیشتری به مشارکت در زنجیر پلیمر دارد. نتایج tref بیانگر ناهمگن شدن نمونه های نگه داری شده نسبت به کاتالیست همگن از لحاظ برون مولکولی بوده است. نتایج 13c nmr و dsc بیانگر بهبود کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده با نگهدارنده mcm-41 نسبت به نگهدارنده pq3060 می¬باشد. کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده با روش درجا نسبت به حالت همگن نیز بهبود پیدا نمود و مقدار کومونومر موجود در پلیمر حاصله در غلظت mmol.l-1 212 از کومونومر 1-هگزن از مقدار 3/3% به مقدار 4/5 % افزایش پیدا نمود. پایداری حرارتی کاتالیست های نگهداری شده نسبت به کاتالیست همگن بالاتر بوده و هم¬چنین نوع استخلاف¬دار، پایداری بالاتری نسبت به نوع بدون استخلاف داشته است. فعالیت کاتالیست نگهداری شده با افزایش مساحت سطح نگهدارنده بهبود یافته و فعالیت کاتالیست برای گریدهای مختلف سیلیکا به ترتیب mcm-41>pq3060>ep12 افزایش یافته است.

هدف از انجام پروژه حاضر، مطالعه ساختار و رفتار پلیمریزاسیون سیستمهای کاتالیستی sio2/mgr2/teos/ticl4/al(et)3 و بررسی نقش خصوصیات پایه sio2بر الگوی رفتاری کاتالیست با شرایط پلیمریزاسیون و خصوصیات پلیمر بوده است تا از این طریق بتوان، عملکرد این کاتالیستها را نسبت به دو پارامتر مهم، پاسخ پذیری نسبت به هیدروژن و کومونومر پذیری بهبود بخشید. برای این منظور یک سری سیلیکاژل بعنوان نگهدارنده با خصوصیات فیزیکی-مکانیکی مختلف مانند میانگین قطر اندازه حفرات (apd)، حجم حفرات و ضریب کیفیت سایش(aqi) تهیه گردید و پس از آنالیز خصوصیات فوق، این مواد در یک برنامه دمایی کنترل شده، کلسینه شدند. پیش کاتالیستهای مورد نظر، با واکنش این نگهدارنده ها با دی بوتیل منیزیم در دمای 50 oc و سپس افزایش تترااتوکسی ارتوسیلیکات و به دنبال آن با نشاندن ترکیبticl4تهیه شدند. در ادامه هموپلیمریزاسیون و کوپلیمریزاسیون اتیلن/1-بوتن با این کاتالیستها انجام شده و اثرات هیدروژن و کومنومر بر پروفایلهای فعالیت مورد بررسی بررسی قرار گرفت. روش stepwise dscبرای تعیین نحوه توزیع کومونومرها وgpc دمای بالا برای تعیین توزیع وزن مولکولی و توزیع شاخه های بلند استفاده گردید. هویت شناسی مولکولی زنجیرها توسط تفکیک سازی داده هایgpc بر در نظر گرفتن تابع توزیع فلوری و داده هایdsc بر اساس تابع توزیع لورنتز انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش قطر اندازه حفرات از 60 تا ? 360 و ضریب aqi 12 تا 40، دو و گاهی سه ناحیه سینتیکی نسبتاً متمایز حاصل می گردد که این نواحی را می توان به تغییرات مساحت سطح حفرات نسبت به قطر حفرات نسبت داد. مشاهدات نشان داد که با افزایش apd مکانیسم شکست ذرات از مدل shrinking core به مدل bisection continuous تغییر می یابد. برای کاتالیستهای با قطر حفرات بزرگتر از ? 100، روند تغییرات پروفایل های فعالیت و شکل کلی آنها مشابه است. ناحیه اول پروفایل های فعالیت برای این سیستمهای کاتالیستی روند یکسانی داشته گرچه با افزایش میزان تخلخل نگهدارنده، فعالیت کاتالیستها 5/2 برابر بزرگتر شده است. در ناحیه دوم پروفایل فعالیت، با افزایش میزان تخلخل کاتالیست، روند افزایشی فعالیت به روند کاهشی تبدیل شده و بعد از گذشت زمان حدود 5/1 ساعت این روند برای همه یکسان می گردد. همچنین با افزایش apd از 60 به ? 250 پاسخ پذیری کاتالیزور نسبت به هیدروژن در حدود 3/2 برابر افزایش یافته و در عین حال کومنومر پذیری نیز در حدود 20 درصد بهبود می یابد. همچنین توزیع شاخه ها در کاتالیستهای با apdبزرگتر، یکنواختر می گردد. برای تطبیق پروفایل های فعالیت و کمی کردن نتایج و مقایسه کمی اثرات خصوصیات پایه بر ثوابت سینتیکی، سه دسته رابطه که بر اساس سه مدل نیمه تجربی، مکانیسمی-تجربی و مکانیسمی توسعه داده شده و ثوابت مربوطه از طریق انطباق با پروفایلهای سرعت استخراج گردید. در مدل آخری با توسعه مدل سینتیکی kissin و وارد کردن پدیده شکست در آن، مدل جدیدی ارائه شد که با انطباق داده های تجربی ثوابت مربوط به فعالیت کاتالیزور شامل ثابت فعال سازی مراکز فعال ka، ثابت غیر فعال شدن kd، تنش مورد نیاز برای شکست بر حسب محصول تولید شده qj و زمانهای شکست tfj محاسبه گردیدند. نتایج حاصل نشان داد برای کاتالیستهای با قطر حفرات بزرگتر ka و kdنقش اصلی در تعیین شکل پروفایل فعالیت را داشته در حالیکه برای کاتالیستهای با حجم حفرات کمتر و قطرکوچکتر پارامترهای tfj و qj مهمتر هستند. مطالعه اثر تخلخل پایه بر خصوصیات مولکولی نشان داد که با افزایش apd تا ? 250 ، mn به آرامی کاهش می یابد در حالیکه با افزایش بیشتر apd به ویژه بالای ?250 ، روند کاهشی تبدیل به روند افزایشی می گردد. برای mw نیز رفتار مشابهی مشاهده گردید با این تفاوت که برای ?apd ? 250اثر افزایشی بر mw خیلی شدیدتر مشاهده شد. پایه های با apd کوچکتر تمایل بیشتری برای ایجاد شاخه های جانبی بلند دارند. تفکیک سازی نمودارهای gpc انطباق پذیری خوبی را با فرض 5 مرکز فعال نشان داد همچنین با تغییر خصوصیات پایه، ماهیت تعداد مراکز فعال کاتالیست تغییر پیدا نکرد ولی با افزایش apd کسر وزنی مربوط به سایت نوع 1 کاهش یافته و بر سهم مربوط به سایت نوع 5 افزوده شدکه این نشان دهنده اثر apd بر میزان و درصد پلیمر تولیدی توسط مراکز مختلف می باشد.

هدف این مطالعه تولید پلی اتیلن فوق سنگین با استفاده از سامانه کاتالیستی mg(oet)2/sio2/ticl4/tibal است. در این پروژه درصد های پایین sio2 در ترکیب mg(oet)2/sio2 به عنوان نگه دارنده کاتالیست بررسی می شود. به این منظور دو کاتالیست، دو نگه دارنده ایی زیگلر- ناتا mg(oet)2/sio2/ticl4 با مقادیر متفاوت نگه دارنده ساخته شد. سیلیکا قبل از استفاده، به مدت 5 ساعت در دمای ? 600 آبگیری شد.کاتالیست شماره یک با 91% وزنی mg(oet)2، 9% وزنی sio2 و کاتالیست شماره دو با 95% وزنی mg(oet)2، 5% وزنی sio2 ساخته شدند. به دلیل حساسیت مواد به رطوبت و دیگر مواد مسموم-کننده، مراحل توزین و آماده سازی مواد اولیه تحت جو نیتروژن و در داخل جعبه دستکش و مراحل ساخت کاتالیست تحت جو گاز نیتروژن انجام گرفت. در ساخت پلی اتیلن فوق سنگین (uhmwpe)، از تری ایزو بوتیل آلومینیوم (tibal) که واکنش انتقال به زنجیر کمتری دارد، به عنوان کمک کاتالیست استفاده شد. برای پلیمیریزاسیون اتیلن، پلیمریزاسیون دوغابی، به صورت نیمه پیوسته، در راکتور فولاد ضد زنگ یک لیتری بوچی که دارای کنترل کننده های دور هم زن، دما و فشار بود، به مدت دو ساعت انجام شد. آزمون ویسکومتری محلول رقیق برای اندازه گیری وزن مولکولی متوسط ویسکوزیته (m ?_v) برای نمونه های ساخته شده، انجام شد. تاثیر نسبت مولی [al]/[ti]، دما و فشار مونومر روی m ?_v و فعالیت کاتالیست ها با نرم افزار مینی تب 16 بررسی شد. در کاتالیست شماره یک، افزایش نسبت مولی [al]/[ti] در محدوده 441-294 فعالیت کاتالیست را افزایش داده در حالیکه نتایج مینی تب برای m ?_v، برای [al]/[ti] مقدار بهینه در حدود 330 را نشان می دهند. همچنین افزایش فشار تا 9 بار، فعالیت کاتالیست اول را افزایش می دهد. افزایش دما تا ? 70 فعالیت را افزایش داده اما m ?_v پلیمر نهایی را کاهش می دهد. در کاتالیست شماره دو، افزایش نسبت مولی[al]/[ti] در محدوده 307-205 فعالیت کاتالیست را افزایش داده در حالیکه برای m ?_v، برای [al]/[ti] مقدار بهینه در حدود 233 را نشان می دهد. همچنین افزایش فشار تا 9 بار، m ?_v پلیمر و فعالیت کاتالیست دوم را افزایش می دهد. افزایش دما تا ?70 فعالیت را افزایش داده در حالیکه m ?_v پلیمر نهایی را کاهش می دهد. آزمون های xrd و bet برای کاتالیست ها انجام شد. نتایج xrd نشان داد که ساختار mg(oet)2، در هر دو کاتالیست تخریب شد. آزمون bet مساحت سطح را برای کاتالیست های شماره یک و دو به ترتیب، مقادیر 526 و m2/g 607 نشان داد. خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر ها با آزمون های dsc، دانسیته، دانسیته بالک، کشش و ضربه اندازه گیری شد. نتایج دمای ذوب، بلورینگی، مدول، درصد ازدیاد طول در نقطه شکست و مقاومت ضربه پلیمر ها، تاییدی بر تولید uhmwpe است.

در این پروژه رشد تک ذره کاتالیست زیگلر- ناتا در پلیمریزاسیون دوغابی پروپیلن مدلسازی شده و تاثیر نحوه شکست بر سرعت پلیمریزاسیون و خواص پلیمر تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است.در این مطالعه تاثیر وجود قطعات خرد شده بر روی سرعت و خواص مولکولی با استفاده از مدل جریان پلیمری تک بعدی و سپس دوبعدی بررسی شده است. این موضوع که در کاتالیست های زیگلر- ناتا توزیع وزن ملکولی قویا وابسته به اکتیویته متفاوت مراکز فعال است، کاملا پذیرفته شده است؛ اما مدل های رایج از توجیه سرعت پلیمریزاسیون در کاتالیست های دارای فعالیت متوسط و بالا ناتوان می باشند که نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد نحوه شکست عامل مهمی در توجیه این پدیده است ضمن اینکه بر خواص پلیمر تولیدی نیز بی تاثیر نمی باشد.

هدف از انجام این پروژه بررسی خواص مکانیکی و حرارتی الاستومر epdm جهت رسیدن به خواص مورد نیاز در ساخت ضربه گیری مورد استفاده در بنادر جنوب کشور می باشد. برای این منظور یک فرمولاسیون پایه انتخاب گردید که انتخاب آن به تاثیرگذاری هر یک از اجزادر محصول و ماهیت و نحوه عملکرد فندرها توجه شده است . سه سری نمونه بر اساس این فرمولاسیون پایه، مطابق روش استاندارد astm آمیزه کاری و تهیه گردید. در سری اول و دوم بترتیب غلظت دوده n-550 و یک نرم کننده (روغن 840 بهران تایر) در فرمولاسیون پایه تغییر داده شد و در سری سوم دوده n-550 جایگزین گردید. هر سه سری نمونه ها، در شرایط یکسان آمیزه کاری و پخت گردید. اندازه گیری خواص مکانیکی از قبیل استحکام کششی نهایی (uts)، درصد ازدیاد طول (eb)درصد سختی و مانایی فشاری و اکسیداسیون حرارتی طبق استاندارد astm انجام شد. با ایجاد تغییرات در غلظت دوده n-550، در phr 90 دوده، مقدار حداکثر uts و eb درصد بترتیب mpa 13/4 و 700 درصد بدست آمد. با ایجاد تغییرات روغن در فرمولاسیون هایی با phr 90 دوده (n-550)، میزان حداکثر uts و eb درصد بترتیب mpa 18 و 780 درصد می شود. در این حالی است که مانایی فشاری نیز افزایش می یابد و به 18 درصد می رسد. مانایی فشاری نمونه های رابری (در 70 ساعت و 23c) در اثر تغییر غلظت دوده n-550 و روغن تغییر چندانی نمی کند و ثابت می ماند. در همین حال مانایی فشاری اندازه گیری شده در 70 ساعت ، با افزایش دمای آزمون از 25c به 85c، بترتیب برای نمونه های رابری حاوی دوده n-550 و n-330 از 10 درصد به 17 درصد و از 18 درصد به 25 درصد افزایش می یابد. همچنین مانایی فشاری اندازه گیری شده در دمای محیط (حدودا 25c) با گذشت زمان (تا 280 ساعت ) بترتیب برای نمونه های رابری حاوی دوده های n-550 و n-330 به 15 درصد و 27 درصد افزایش می یابند. اکسیداسیون حرارتی نمونه های رابری نیز طبق روش استاندارد astm در 70c نشان از پایداری تا 96 ساعت می دهد که در آن uts و eb درصد نمونه های رابری هیچگونه تغییری نمی نمایند. افزایش بیشتر زمان اکسیداسیون تا 504 ساعت موجب کاهش uts و eb درصد نمونه ها گردید. با مطالعه و بررسی سه سری نمونه سازی های انجام شده و با توجه به ماهیت و نحوه عملکرد فندرها یک فرمولاسیون جهت ساخت فندر پیشنهاد گردید و فندر آزمایشگاهی ساخته شد که میزان حداکثر جذب انرژی آن در 56/3 درصد تراکم، 0/98 ton-m بدست آمد. دانسیته اتصالات عرضی از دو روش تورم و کشش سنجی اندازه گیری شد و بترتیب 10-6×68/65 . 10-6×65/05 (مول بر گرم رابر)، بدست آمد.