توسعه کاتالیست و راکتور برای تولید اقتصادی پلی الفین ها با توجه به افزایش سالانه تقاضای جهانی رو به گسترش و پیشرفت است. توسعه فناوری های نو برای تهیه کاتالیست با کارایی بالا و طراحی راکتور های ویژه از چالش های عمده در این ارتباط است . تولید پلی الفین ها به روش فاز گازی به دلیل اهمیت کنترل فرایند و محصول از نظر ساختار مولکولی، اندازه و مورفولوژی ذرات پلیمری همراه با هزینه و قیمت تمام شده دارای جایگاه ویژه ای در صنایع پتروشیمی است. در این مطالعه با استفاده از مدل سازی هیدرودینامیکی بستر های سیال، راکتورهای چند مرحله ای چرخشی با آرایش ویژه متشکل از یک لوله درونی ، منطقه حلقوی و مخروطی طراحی و ساخته شد. مدل سازی هیدرو دینامیکی مورد اشاره در بالا با در نظر گرفتن توزیع اندازه ذرات پودر پلیمر، شکست و چسبندگی آن ها در فرایند پلیمریزاسیون توسعه یافت و اعتبار آن با داده های تجربی تبدیل ازن به اکسیژن و پلیمریزاسیون اتیلن در فاز گازی ارزیابی شد. سپس با توجه به همگرایی مناسب پیش بینی مدل با داده های تجربی، از آن برای طراحی ابعاد اولیه ی هندسه مورد نظر راکتور چند مرحله ای بستر سیال استفاده شد. با استفاده از این ابعاد اولیه، پس از چند آزمون و انجام اصلاحات، ابعاد هندسی و تجهیزات مورد نیاز راکتور مورد نظر طراحی و در مقیاس نیمه صنعتی به همراه سازه شیشه ای ساخته شد. به طور همزمان کاتالیست جدیدی از خانواده زیگلرناتا با فعالیت بالا در فشارهای متوسط و بالا سنتز شد و ضمن مطالعه کارایی آن برای تولید پلی اتیلن در فاز دوغابی و گازی، ثابت های سینتیکی مربوط به دست آمد. از این ثوابت برای تکمیل مدل سازی فرایند پلیمریزاسیون اتیلن در راکتورهای چندمرحله ای چرخشی استفاده شد. با توجه به توزیع باریک و مناسب پایه کاتالیست، پودر پلیمر تولید شده دارای مورفولوژی مناسب با اندازه درشت و با توزیع باریک بود. برای راه اندازی راکتور در فشارهای متوسط و بالا کلیه ی قواعد و اصول ایمنی تدوین شد. با استفاده از مدل هیدرودینامیکی توسعه یافته کسر حجمی فاز جامد و گاز و سرعت هر دو فاز به صورت لحظه ای و متوسط به دست آمد و در یک مدل(حباب-امولسیون) به عنوان ورودی به کار رفت و بر اساس آن توزیع دمای پلیمریزاسیون ناحیه حلقوی راکتور محاسبه و با نتایج تجربی مقایسه گردید. این نتایج تأثیر حضور لوله و مخروط در راکتور بر زمان اقامت فاز جامد و عمل اختلاط کامل و کاهش جدایش فازی در ناحیه حلقوی (بستر متحرک) را نشان داد. افزایش سرعت خوراک ورودی ضمن کاهش اختلاف دما در طول لوله و یکنواختی بیشتر محصول در پایلوت با تأثیر بر اختلاف زمان اقامت در لوله و ناحیه حلقوی منجر به تولید پلیمر دو قله ای گردید. کلید واژه: راکتور چند ناحیه ای ، کاتالیست زیگلر ناتا، پلیمریزاسیون اتیلن، فاز گازی، راکتور بستر سیال، مدل سازی

در این پژوهش نخست مبانی نظری از تأثیر نانو ذره بر هسته گذاری سلول در اسفنج پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات مشخص کرد که حضور افزودنی در زمینه پلیمر منجر به بهبود هسته گذاری حباب ها و کنترل ساختار سلولی می شود. بنابراین در این تحقیق به بررسی اثر اندازه، مقدار و خواص سطحی نانوذره سیلیکا در اسفنج پلیمری پرداخته شد. به منظور بررسی خواص سطحی نانوذره روی ساختار نهایی اسفنج پلیمری، ابتدا نانوذره سیلیکا با میزان آبدوستی متفاوت تهیه شد. که برای این کار سطح نانوذره سیلیکا به وسیله عامل سیلانه مناسب اصلاح شد. به منظور بررسی خواص سطحی ذرات سیلیکای اصلاح شده و اصلاح نشده و همچنین چسبندگی آنها به پلی استایرین کشش سطحی نمونه های جامد به وسیله تست زاویه تماس اندازه گیری شد. در ادامه با ترکیبی از روش های محلولی و مذاب انواع نانوکامپوزیت با غلظت های مختلف پرکننده تهیه شد. همچنین به منظور تهیه اسفنج از نمونه های نانوکامپوزیتی تهیه شده از دستگاهی با قابلیت عملکرد در دما و فشار بالا و افت آنی فشار استفاده گردید. به منظور بررسی اثر نانوسیلیکا بر ساختار نهایی اسفنج و همچنین تعیین چگالی سلولی و اندازه سلول از میکروسکوپ الکترون پویشی استفاده شد. نتایج نشان داد که حضور مقدار کمی نانوسیلیکا در افزایش چگالی سلولی و کاهش اندازه سلول تأثیر به سزایی دارد. همچنین کاهش اندازه نانوذره این اثر بخشی را افزایش می دهد، از طرفی کاهش کشش سطحی نانوذره تا نزدیکی پلیمر منجر به افزایش بیشتر چگالی سلولی شد.

این مطالعه تلاشی جهت کنترل ساختار اسفنج پلیمری (در یک فرآیند اکستروژن) با استفاده از کنترل نرخ برش در حدیده مسطح مستطیلی و نیز استفاده از نانو ذرات سیلیکا است. تثبیت ساختار سلولی اسفنج نیز بلافاصله پس از خروج از حدیده توسط مخلوط "آب، یخ و اتیلن گلیکول" در محدوده دمایی (10- تا 5-) درجه سانتی گراد صورت پذیرفت. . برای پراکنش نانوذرات در سطح زمینه از یک روش محلولی-مذاب استفاده گردید. در این تحقیق اثر متغیرهای 1- نرخ برش در حدیده، 2- تغییرات اندازه نانو ذره و 3- تغییرات درصد نانو ذره بر چگالی نسبی اسفنج، چگالی سلولی و متوسط قطر سلول ها بررسی گردید. حضور نانو ذره به عنوان یک عامل موثر در بهبود ساختار اسفنج تهیه شده در نرخ برش یکسان، موثر واقع شد. افزایش درصد وزنی نانو ذره برای درصدهای بالا، منجر به کاهش چگالی سلولی و کاهش چگالی نسبی گشت. بیشترین چگالی سلولی در نرخ برش بالا و کوچکترین اندازه از نانو ذره و با تنها 2 درصد وزنی از نانو ذره حاصل می شود. افزایش نرخ برش از طریق شکستن سلول های بزرگ تر به سلول های کوچک تر و کاهش انرژی مورد نیاز برای رشد سلول باعث افزایش چگالی سلول ها شد. با افزایش نرخ برش اندازه سلول کاهش یافته و چگالی سلولی افزایش یافت.

با توجه به رشد روزافزون جمعیت حفظ و نگهداری از تولیدات غذایی و بالابردن زمان انقضای آنها از مهمترین چالش ها محسوب می شود. تحقیقات گسترده ای در سالهای اخیر در زمینه ساخت بسته-بندی های عبورناپذیر تک لایه پلیمری با هدف رفع محدودیت های کاربردی در حال انجام است. یکی از گزینه های مناسب، استفاده از نانوکامپوزیت های پلی اولفین-خاک رس است. این مواد ضمن ایجاد عبورناپذیری نسبی مطلوب، سایر خواص را نیز بهبود می بخشند. اگر چه استفاده از خاک رس اصلاح شده، موجب کاهش قابل توجه عبورپذیری در زمینه پلیمری می شود، اما تأثیر ساختار و مورفولوژی نانوکامپوزیت بر این پدیده بویژه در پلی اولفین ها کاملاً روشن نیست. در این تحقیق فیلم های نانوکامپوزیتی به روش دمشی از پلی اتیلن سنگین همراه با خاک-رس اصلاح شده توسط اکستروژن مذاب تهیه شد و اثر میزان بارگذاری خاک رس و نوع سازگارکننده در درصدهای مختلف بر روی شکل شناسی، عبورناپذیری اکسیژن، خواص مکانیکی و همچنین میزان مهاجرت افزودنی های نانوکامپوزیت به شبه غذا طبق استاندارد fda برای استفاده فیلم در صنایع بسته بندی غذا مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از آزمون پراش اشعه ایکس برای شکل شناسی و تعیین ساختار نمونه ها، شاهد حضور همزمان ساختار درمیان لایه ای و از هم گسیخته هستیم. نتایج نشان می دهند که خواص بهینه به شدت به میزان خاک رس، نوع و مقدار سازگارکننده بستگی دارد. در تحقیق حاضر، ضریب عبورپذیری فیلم نانوکامپوزیتی 17f تا 27/2 برابر کاهش نسبت به فیلم پلی اتیلنی نشان می دهد. همچنین نتایج آزمون مهاجرت، استفاده از این فیلم ها را در بسته-بندی های غذایی بلامانع نشان می دهد.

تایر از جمله محصولات پرکاربرد در صنایع لاستیکی است، آمیزه های رویه تایر آمیزه هایی با مقادیر زیاد پرکننده هستند به نحوی که میزان پرکننده درآن¬ها از آستانه ی هم پوشانی می¬گذرد. رفتار کشسان و اتلافی ویسکوالاستیک این آمیزه¬ها بر کارایی تایر که به سه عامل مقاومت غلتشی تایر، میزان چنگ زنی به سطح جاده و مقاومت سایشی تایر بستگی دارد تاثیر بسزایی دارد. مطالعات زیادی در رابطه با تاثیر مشخصات دوده برخواص مکانیکی آمیزه رویه تایر، خواص ویسکوالاستیک غیرخطی و مقاومت غلتشی تایر که تاثیر مستقیمی بر مصرف سوخت دارد انجام شده است. یکی از مواردی که کم¬تر به آن پرداخته شده است تاثیر توزیع اندازه ذرات پرکننده روی رفتار مکانیکی و دینامیکی آمیزه های لاستیکی است. این پژوهش با هدف بررسی اثر اندازه و توزیع دو گانه دوده ها یn220 و n660 بر رفتار کشسان و ویسکوالاستیک غیر خطی و اتلاف ناشی از مقاومت غلتشی آمیزه های بر پایه استایرن بوتادی¬ان کائوچوی امولسیونی طراحی شده است. بدین منظور در ابتدا پنج آمیزه ی دوده ی n220 و شش آمیزه ی دوده ی n660 با تغییر درصد وزنی پرکننده برای تعیین آستانه تداخل آن¬ها تهیه شد. سپس آمیزه های حاوی دو پرکننده با دو اندازه متوسط ذرات گوناگون در درصد حجمی پرکننده ثابت 20% ولی ترکیب درصد متفاوت دوده¬ها تهیه شدند. تمامی آمیزه¬ها بر روی مخلوط کن دو غلتکه ساخته شدند. پراکنش دوده توسط میکروسکوپ الکترونی پویشی انجام شد. برای تعیین خواص کشسان نمونه-ها از آزمون¬های پخت¬سنجی و تورم استفاده شد. خواص دینامیکی توسط آزمون¬های آنالیز دینامیکی- مکانیکی با روبش کرنش و روبش دما تعیین شد. میزان اتلاف آمیزه ها در شرایط غلتشی توسط آزمون مقاومت غلتشی بررسی شد. در پایان نیز اثر توزیع دو گانه دوده بر سینتیک پخت آمیزه های لاستیکی توسط روش پخت¬سنجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون میکروسکوپ الکترون روبشی در آمیزه¬های مخلوط دو پرکننده حاکی از اختلاط خوب و پراکنش مناسب ذرات دوده درون آمیزه¬ی لاستیکی است. نتایج آزمون پخت سنجی قبل و بعد از پخت درآمیزه های مخلوط دو پرکننده نشان داد در ترکیب درصد حدود 25% از¬ دوده ی n220، اثر هم افزایی در خواص مختلف ایجاد می¬شود که می¬تواند به دلیل چینش فشرده تجمعات دو پرکننده و کاهش ضخامت پلیمر شبه¬شیشه¬ای کم-تحرک محبوس بین خوشه¬های پرکننده باشد. آزمون دینامیکی مکانیکی در روبش دما و کرنش کم برای آمیزه های مخلوط دو پرکننده نشان داد که انرژی فعال¬سازی زنجیرهای کم¬تحرک، در ناحیه¬ی لاستیکی، برای این آمیزه بیش¬تر است. آزمون دینامیکی مکانیکی با روبش کرنش نشان داد رفتار ویسکوالاستیک غیر خطی (پدیده¬ی payne)، نیز در مورد این آمیزه نسبت به سایر آمیزه های مخلوط بیش¬تر مشاهده شده است که با نتایج اندازه-گیری انرژی اتلاف غلتشی این آمیزه¬ها هم¬خوانی دارد. کلیدواژه¬ها: اندازه؛ توزیع اندازه ذرات؛ دوده؛ آمیزه لاستیکی؛ ویسکوالاستیک غیرخطی؛ اتلاف انرژی غلتشی

این مطالعه تلاشی به منظور تولید اسفنج های با چگالی سلولی بالا و اندازه سلولی کوچک و چگالی اسفنج پایین است که با فرآیندهای معمول اسفنج سازی قابل دست یابی نیستند، این امر با کنترل ساختار سلول از طریق اکستروژن واکنشی و ایجاد آلیاژ گرما نرم/گرما سخت محقق می شود. در این مطالعه اکسترودر دو مارپیچ همسو گردی برای پلیمریزاسیون پلی یورتان درون پلی وینیل کلراید به کار گرفته شد. برای اشباع سازی نمونه ها از مخزنی فشار قوی استفاده گردید. زمان غوطه ور سازی در حمام روغن 2 ثانیه و دمای تولید اسفنج 170 درجه سانتیگراد و فشار اشباع سازی 68 بار در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که نمونه پلی وینیل کلراید بعد از اشباع سازی اسفنج هایی با متوسط اندازه سلولی 6 میکرومتر و چگالی سلولی 109× را ایجاد کردند.

چکیده ندارد.