نام پژوهشگر: فرشید ضیایی
الهام ندیم فرشید ضیایی
در سالهای اخیر به دلیل محدودیت های زیست محیطی و خطرات حلال های آلی، توجه زیادی به پلیمریزاسیون در حلال های آبی شده است. پلی 2-آکریلامیدو-2-متیل-1-پروپان سولفونیک اسید (amps) و مشتقاتش به عنوان پلیمرهای محلول در آب در گستره وسیعی از فرایندها و محصولات صنعتی از قبیل، وسایل آرایشی و بهداشتی، رنگدانه ها، صنایع غذایی و . . . استفاده می شوند. اغلب این پلیمرها با پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شوند زیرا، این روش از مزیت هایی مثل سادگی و تطبیق پذیری برخوردار است. روش های گوناگونی برای محاسبه ثوابت سرعت و درجه واکنش در پلیمریزاسیون رادیکال آزاد وجود دارد که هر یک مزایا ومحدودیت هایی دارند. مهمترین روش ها عبارتند از: dsc، روش آزمایشگاهی، nmr و plp. هدف این پروژه بررسی سینتیک پلیمریزاسیون محلول در آب amps و همچنین محاسبه انرژی فعالسازی و درجه واکنش وابسته به غلظت مونومر و غلظت آغازگر است. در غلظت های مونومر از 483/0 تا mol/lit 966/0 از روش hnmr1 برای محاسبه ثوابت مذکور استفاده شد. نشان داده شد که وابستگی سرعت پلیمریزاسیون به غلظت مونومر از توان 94/1 و وابستگی آن به غلظت آغازگر از توان49/0 پیروی می کند. انرژی فعالسازی نیز در این حالت برابر با kj/mol.k 7/92 است. به منظور تکمیل بررسی های سینتیکی در غلظت های بالای مونومر (966/0 تا mol/lit 41/2) که سرعت واکنش بسیار بالا بوده و دستگاه nmr قادر به پویش نیست، روش dsc به کار گرفته شد.در این حالت، وابستگی سرعت به مونومر و آغازگر به ترتیب برابر 56/1 و 52/0 و انرژی فعالسازی kj/mol 83 است. مقادیر بدست آمده برای درجه واکنش و انرژی فعالسازی از آزمون های nmr و dsc نشان داد که با تغییر غلظت مونومر در سیستم پلیمریزاسیون amps در مکانیسم واکنش تغییر ایجاد می شود. در غلظت های پایین مکانیسم حاکم بر واکنش از تئوری تشکیل کمپلکس بین آغازگر ومونومر پیروی می کند و با افزایش غلظت مونومر در سیستم که به وسیله dsc بررسی شد، تئوری اثر قفس حلال پیشبینی کننده مکانیسم واکنش است. از روش cnmr13 نیز برای بررسی نقش اسیدهای لوئیس در حلال های مختلف و تغییر دما در تغییر نظم فضایی پلیمر استفاده شد. بررسی نظم فضایی موید این مطلب بود که در پلیمریزاسیون مونومر مذکور اسید لوئیس تنها در حلال هایی که قطبیت کمتری دارند باعث تغییر در نظم فضایی پلیمر حاصله می شود.
حسن فرهادنژاد فرشید ضیایی
به کارگیری مواد افزودنی به منظور ایجاد خواص مورد نظر در روان کننده از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. پلیمرهای بهبود دهنده های شاخص ویسکوزیته از جمله مواد افزودنی می باشند که به منظور اصلاح ویسکوزیته روان کننده در دماهای متفاوت به کار می روند. پلی استرهای متا آکریلیک اسید به دلیل ساختاری در میان سایر پلیمرهای بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته از اهمیت بسیاری برخوردار می باشند. هدف از انجام این پروژه تهیه استرهای متا آکریلاتی و همچنین پلیمریزاسیون این مونومرها به روش محلولی رادیکال آزاد به عنوان پلیمرهای بهبود دهنده های شاخص ویسکوزیته است. استرهای متاکریلیک اسید از واکنش دادن متاکریلیک اسید با الکل های نوع اول در حضور اسید سولفوریک غلیظ به عنوان کاتالیزور، هیدروکینون به عنوان بازدارنده پلیمریزاسیون و هپتان به عنوان حلال تهیه شد. بازده واکنش استریفیکاسیون از طریق وزن کردن آب تولید شده در محیط واکنش محاسبه شد.پلیمریزاسیون این مونومرها در حضور تولوئن به عنوان حلال و aibn به عنوان آغازگر انجام شد. اثر دما ، مقدارآغازگر و مونومر روی وزن مولکولی پلیمرها نشان داد که با افزایش مقدار آغازگر و دما وزن مولکولی پلیمرها کاهش یافت و با افزایش مقدار مونومر وزن مولکولی افزایش یافت. مطالعات گرماسنجی وزنی مشخص نمود که با افزایش طول زنجیر آلکیلی گروه استری پایداری حرارتی پلیمرهای تهیه شده کاهش می یابد. همچنین نتایج به دست آمده از dsc نشان داد که با افزایش طول زنجیر آلکیلی دمای انتقال شیشه ای پلیمرها کاهش یافت.کارایی پلیمرهای سنتز شده به عنوان بهبود دهنده های شاخص ویسکوزیته در روغن پایه های sn-350 و sn-150 بررسی شد. مشاهده شد که با افزایش طول زنجیر آلکیلی، غلظت و وزن مولکولی پلیمرهای تهیه شده، شاخص ویسکوزیته محلول های روغن-پلیمر افزایش می یابد. در بخش دوم کار سینتیک واکنش هوموپلیمریزاسیون رادیکال آزاد محلولی 1-اکتیل متاکریلات در بنزن دوتره با تعقیب همزمان طیف 1h-nmr آن مورد مطاالعه قرار گرفت. مرتبه ی واکنش نسبت به غلظت مونومر و آغازگر به ترتیب برابر با 1/87 و 0/454 به دست آمد. این مقادیر با مقادیر مشاهده در مقالات برای مونومرهای مشابه همخوانی دارد. همچنین انرژی اکتیواسیون و ثابت سرعت واکنش در محدوده دمایی 55 – 65 درجه سانتی گراد به ترتیب برابر با (kj/mol)27/25ea = و (l.mol-1.sec-1)1011×3/0 k0 = تعیین گردید.
حمیدرضا حیران اردکانی سید مهرداد جلیلیان
مونومرهای استایرنی ساده ترین و در عین حال جزء پرکاربردترین مواد آروماتیک وینیلی می-باشد. مونومر متیل استایرن یکی از مشتقات استایرن می باشد که از قرار گیری گروه متیل روی گروه بنزنی و یا وینیلی به وجود می آید. پلی متیل استایرن علاوه بر خواص مشابه پلی استایرن دارای خواص ویژه از جمله دانسیته پایین تر و دمای انتقال شیشه ای بالاتر نسبت به پلی استایرن می باشد. از جمله کاربردهای ویژه پلی متیل استایرن استفاده در آشکارسازهای پلیمری می باشد. هدف این پروژه بررسی سینتیکی پلیمریزاسیون رادیکال آزاد وینیل تولوئن است. وینیل تولوئن شامل % 64 ایزومر متا متیل استایرن و % 36 ایزومر پارا متیل استایرن می باشد. برای انجام پلیمریزاسیون از سامانه ی آمپول استفاده گردید. پلیمریزاسیون توده حرارتی وینیل تولوئن در دو محدوده ی دمایی ? 140-80 و ? 200-140 صورت گرفت و درصد تبدیل نمونه ها توسط روش وزن سنجی و وزن مولکولی نمونه ها توسط دستگاه کروماتوگرافی ژل تراوایی (gpc) به دست آمد. مدل سازی پلیمریزاسیون توده حرارتی وینیل تولوئن توسط نرم افزار matlab و با استفاده از معادلات ممان صورت پذیرفت. معادلات ممان با استفاده واکنش های موجود در پلیمریزاسیون به دست آورده شد. مدل های ارائه شده برای مرحله ی شروع پلیمریزاسیون شامل دو بخش شروع مرتبه سوم نسبت به مونومر و شروع مرتبه دوم نسبت به مونومر می باشد. نتایج درصد تبدیل به دست آمده از مدل سازی توسط هر دو روش شروع با نتایج به دست آمده توسط روش وزن سنجی انطباق قابل قبولی داشته و نشان می دهد که مدل شروع مرتبه ی سوم نسبت به مدل شروع مرتبه دوم انطباق پذیری بهتری دارد. همچنین مدل پلیمریزاسیون ایده آل که شامل حذف اثر ژل و ثابت در نظر گرفتن ثابت های سرعت می باشد انطباق خوبی با نتایج تجربی را نشان نداد. وزن مولکولی در محدوده ی دمایی پلیمر شدن ? 140-80 با افزایش درصد تبدیل افزایش می یابد که نشان دهنده ی وجود اثر ژل در این محدوده ی دمایی می باشد. وزن مولکولی در محدوده ی پلیمر شدن ?200-140 با افزایش درصد تبدیل کاهش می یابد که دلیل این امر را می توان افزایش واکنش های انتقال در سیستم پلیمریزاسیون ذکر کرد. نتایج وزن مولکولی به دست آمده از مدل سازی توسط شروع مرتبه دوم و شروع مرتبه سوم نشان داد که مدل شروع مرتبه سوم نسبت به مونومر دارای انطباق پذیری بهتری با نتایج تجربی می باشد. توزیع وزن مولکولی به دست آمده از نتایج gpc نیز توسط معادلات ممان مدل سازی شده است که انطباق مطلوب بین نتایج تجربی و مدل سازی را نشان داد. این نتایج نشان داد که توزیع وزن مولکولی با افزایش دما پهن می شود که به دلیل افزایش واکنش های انتقال می باشد.
سهیل زنوزی فرشید ضیایی
کوپلیمر کردن آلفا اولفین وبوتیل متاکریلات با استفاده از اسیدهای لوییس به عنوان کاتالیزور
سحر افرا فرشید ضیایی
با توجه به مزایای سیستم های چسب دندانی خودحکاکی کننده، نسبت به سیستم های نیازمند به حکاکی کردن مجزا و همچنین مشکلات ناشی از شست وشو و چسبندگی نامناسب آن ها با عاج دندان، در این پروژه دو نوع مونومر خودحکاکی کننده با ساختار شیمیایی کاملا جدید سنتز شد. این مونومرها قابلیت پلیمریزاسیون نوری دارند وبه دلیل ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خوب آن ها جهت کاربرد در چسب های دندانی و به طور ویژه سیستم های اتصال دهنده به عاج مناسب هستند. همچنین به دلیل آن که اکثر چسب های ترمیمی دندانی بر پایه رزین در محیط اسیدی و محلول آبی پایداری آبکافتی ندارند، به منظور بهبود پایداری آبکافتی آنها، مونومر خودحکاکی کننده دی آلیلی سنتز شد. سنتز مونومرهای خودحکاکی کننده در دو مرحله انجام شد. در مرحله ی اول برای تولید فسفات استر (پیش مادهp-peg-p)، از مخلوط واکنش گرهای فسفریک انیدرید و پلی فسفریک اسید به دلیل تولید مونوفسفات بیشتر و اسید فسفریک کمتر استفاده شد. در مرحله دوم، برای سنتز مونومر خودحکاکی کننده دی آلیلی از واکنش گرهای 2و3-آلیل پروپیل اپوکسی اتر و پیش ماده p-peg-p و برای سنتز مونومر خودحکاکی کننده دی متاکریلاتی از واکنش گرهای گلیسیدیل متاکریلات و پیش ماده p-peg-p استفاده شد. در این مرحله واکنش جانشین نوکلئوفیلی پیش ماده p-peg-p و حلقه اپوکسی انجام می شود. ساختار شیمیایی پیش ماده p-peg-p و مونومرهای خودحکاکی کننده توسط طیف سنجی ft-ir و 1h nmr و قدرت اسیدی آن ها توسط ph متر تایید شد. ویسکوزیته توسط دستگاه رئومتر، درجه تبدیل باندهای دوگانه توسط طیف سنجی ft-ir و الگوهای حکاکی کردن ایجاد شده در اثر قرارگیری مونومرهای خودحکاکی کننده بر روی سطح دندان، توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی بررسی شدند. به منظور بررسی پایداری حرارتی کمپلکس مونومرهای خودحکاکی کننده با یون های ca2+ از آزمون گرما وزن سنجی استفاد شد. در ادامه جهت انجام آزمون های خواص فیزیکی و مکانیکی، به دلیل درجه تبدیل بیشتر مونومر خودحکاکی کننده دی متاکریلاتی نسبت به مونومر خودحکاکی کننده دی آلیلی از این مونومر استفاده شد و به منظور بررسی اثر حضور مونومر خودحکاکی کننده در خواص فیزیکی و مکانیکی رزین های مرسوم کامپوزیت های دندانی، تاثیر جایگزینی مونومر خودحکاکی کننده دی متاکریلاتی با مونومر tegdmaدرترکیب bis-gma/tegdma مورد توجه قرار گرفت. در این راستا هفت نمونه ی مختلف که حاوی مقادیر متفاوت از مونومر خودحکاکی کننده دی متاکریلاتی، bis-gma و tegdma بود، تهیه گردید. خواصی چون درجه تبدیل، سینتیک جمع شدگی، میزان پس پخت، جذب آب، زاویه تماس، عمق پخت، دمای انتقال شیشه ای، مدول و استحکام خمشی، مدول در ناحیه شیشه ای و رابری، بررسی الگوهای حکاکی کردن و آنالیز پراکنش پرتوx بررسی شدند و با تحلیل داده های ثبت شده ترکیب درصدی بهینه از مونومرهایbis-gma، tegdma و مونومرتهیه شده جهت کاربرد در چسب های دندانی حاصل شد. در نهایت به منظور افزایش خواص مکانیکی وکاهش جذب آب، نانو ساختارهایma-poss به نمونه بهینه افزوده شد و مجددا مدول و استحکام خمشی مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی نتایج نشان دهنده این بوده است که با افزودن مونومر خودحکاکی کننده دی متاکریلاتی به رزین تجاری bis-gma/tegdma این مونومرها قابلیت حکاکی کردن خودبه خود سطح دندان را دارا می شوند بنابراین حضور این مونومر در رزین تجاری باعث مراحل کمتر، زمان کوتاه تر،حساسیت تکنیکی کمتر و استفاده آسان تر در دندان پزشکی می شود. بدون تاثیر منفی بر روی درجه تبدیل، جمع شدگی کاهش می یابد. مدول در ناحیه شیشه ای و رابری به دلیل افزایش برهم کنش ها وتشکیل پیوند هیدروژنی افزایش می یابد. به دلیل افزایش گروهای عامل دار فسفونیک واتری آب دوستی نمونه ها جهت پخش شدن بر روی سطح آب دوست عاج بیشتر می شود و موجب افزایش برهم کنش ها و پخش شوندگی باسطح مرطوب عاج می شود. با افزودن نانو ساختارهایma-poss تا15% ، به دلیل افزایش شبکه ای شدن، مدول واستحکام خمشی افزایش می یابد.
حمید موسوی فخر آبادی حسن عربی
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.
عباس فروزنده فرشید ضیایی
مهم ترین کاربرد آلفا اولفین های سبک، تولید پلی اتیلن سبک خطی با دانسیته پایین (lldpe) از طریق کوپلیمریزاسیون اتیلن با 1-بوتن، 1-هگزن و 1-اکتن است. روشی که امروزه به دلیل کارایی و ارزش اقتصادی بالا مورد توجه قرار گرفته، الیگومریزاسیون انتخابی اتیلن خصوصاً تریمریزاسیون اتیلن است. به همین منظور کاتالیست تریمریزاسیون اتیلن کروم تریس(2- اتیل هگزانوآت) جهت تولید انتخابی 1-هگزن سنتز شد و شناسایی آن با ft-ir انجام گرفته شد. تأثیر 8 نوع هالوکرین، نوع و مقدار کمک کاتالیزور و نوع لیگاند روی فعالیت و گزینش پذیری کاتالیزور تریمریزاسیون فیلیپس که شامل [کروم تریس(2- اتیل هگزانوآت)/ 2،5- دی متیل پیرول/alet3/هالوکربن] برای تولید 1-هگزن بررسی و بهینه شد. شرایط بهینه شده شامل کمک کاتالیزور تری اتیل آلومینیم، لیگاند 2،5- دی متیل پیرول، هالوکربن 1،1،2،2- تتراکلرواتان و نسبت ar/cr= 55به دست آمد. تریمریزاسیون اتیلن در شرایط بهینه شده انجام شد و 1-هگزن به صورت انتخابی (گزینش پذیری 98%) با راندمان g 1-hex/g cr.h 135000 تولید شد. در ادامه پلیمریزاسیون و کوپلیمریزاسیون اتیلن/1-هگزن با کاتالیزور صنعتی فیلیپس cs 221 بازل انجام شد. شرایط بهینه شامل نسبتal/cr=40، دمای پلیمریزاسیون 0c 90، فشار 20 بار اتیلن، درصد بارگذاری کروم (0/2درصد وزنی) و دمای کلسیناسیون 0c 750 و حلال هگزان بدست آمد. مشاهده شد اثر کومونومر در کاتالیزورهای صنعتی فیلیپس همانند کاتالیست های زیگلر-ناتا و متالوسن نیز وجود دارد. تأثیرات کومونومر 1-هگزن از قبیل افزایش فعالیت، کاهش دمای ذوب و کاهش ویسکوزیته ذاتی پلیمر دیده شد. برای تهیه پلی اتیلن سبک خطی با دانسیته پایین از پلیمریزاسیون آبشاری کاتالیزور تریمریزاسیون فیلیپس همراه با کاتالیزور پلیمریزاسیون فیلیپس cs 221 بازل استفاده شد.. نتایج آنالیز dsc و ویسکومتری پلیمریزاسیون آبشاری کاهش نقطه ذوب، بلورینگی، وزن مولکولی و ویسکوزیته ذاتی را نشان داد.
فرشید ضیایی حسین سلیمی بجستانی
هدف از پژوهش حاضر بررسی فرسودگی شغلی و ارتباط آن با عوامل شخصیت پرسنل و مقایسه این عوامل بین کارکنان ثابت و شیفت کار ادواری در منطقه ویژه اقتصادی بندر امام خمینی (ره) و روش مورد استفاده در این تحقیق پیمایش بود است . جامعه پژوهش کلیه پرسنل اداره مذکور که بالغ بر 400 نفر بودند و بر اساس فرمول کوکران 200 نفر از آنها به عنوان نمونه انتخاب شدند. روش نمونه گیری تصادفی طبقه¬ای است ، از این رو 120 نفر از پرسنل شیفت کاری ثابت روزانه و 80 نفر از پرسنل شیفت کار ادواری به عنوان نمونه انتخاب شدند. ابزار گرد آوری اطلاعات پرسشنامه فرسودگی شغلی ماسلاچ و همکاران (2001) و پرسشنامه پنج عامل شخصیتی نئو بود ، به منظور بررسی ارتباط فرسودگی شغلی با پنج عامل اصلی شخصیت از آزمون همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد بطور معناداری از نظر آماری با افزایش روان رنجورخویی فرسودگی شغلی افزایش ، و با افزایش برون گرایی ، توافق پذیری و وجدانی بودن فرسودگی شغلی کاهش می یابد. همچنین به منظور بررسی اثر تعاملی پنج عامل اصلی شخصیت بر فرسودگی شغلی از آزمون رگرسیون چند متغیره استفاده شد. نتایج نشان داد بطور معناداری روان رنجورخویی، برونگرایی و وجدانی بودن پیش بینی کننده فرسودگی شغلی در پرسنل هستند همچنین به منظور بررسی تفاوت فرسودگی شغلی و مولفه های آن بر حسب شیفت کاری پرسنل از آزمون t تست استفاده شد. نتایج نشان داد بطور معناداری از نظر آماری میانگین نمره فرسودگی در شیفت کاری ثابت روزانه کمتر از شیفت کاری ادواری است.