| بررسی پلیمریزاسیون پلی الفین ها و کاتالیست های این فرآیند | |
| تعداد صفحات | ۳۲ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۱٫۱۴ Mb |
بررسی پلیمریزاسیون پلی الفین ها و کاتالیست های این فرآیند
در این قسمت پروژه با موضوع بررسی پلیمریزاسیون پلی الفین ها و کاتالیست های این فرآیند به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است.
قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.
مقدمه
امروزه باید به این نکته اذعان نمود که دانش پلیمری یکی از شاخه های علم است که نسبت به سایر رشته های علمی دیگر پیشرفت قابل ملاحظه ای کرده است. رشد سریع این علم به دلیل کاربردهای فراوان مواد پلیمری در بسیاری از ابعاد زندگی بشری بوده است. سبکی، ارزانی، مقاومت شیمیایی بالا وخواص فیزیکی – مکانیکی مناسب باعث شده است که پلیمرها جایگزین مناسبی برای فلزات و غیر فلزات باشند.
صنعت پلی الفین با تولید ۱۵۲ میلیون تن پلی الفین در سال ۲۰۱۶ از اهمیت بالایی در بازار صنایع پتروشیمی برخوردار می باشد و پیش بینی می شود با رشد حدود ۶/۳۸ درصد در هر سال تولید آن به حدود ۲۶۳ میلیون تن در سال ۲۰۲۵ برسد [۱]. افزایش سریع رشد مصرف پلی اولفین ها را می توان ناشی از عواملی چون داشتن تنوع بالا در خواص فیزیکی – مکانیکی، غیر سمی بودن، قیمت ارزان مواد اولیه و استفاده از فرآیندهای اقتصادی، غیر سمی و تطبیق پذیر برای تولید آنها دانست. دلیل اصلی پیشرفت فرآیندهای تولید پلی اولفین ها مرهون پیشرفت صنعت کاتالیزور است.
در گذشته پلیمریزاسیون پلی الفینها با روش پلیمریزاسیون رادیکالی و در دما و فشار بالا انجام می شد و پلیمر حاصل معمولا شاخه دار با شاخص بلورینگی کم و دانسیته ی پایین بوده است. پلی اولفین ها تولیدی با پلیمریزاسیون کاتالیستی به علت داشتن مقادیر بالای کاتالیزور (ناشی از فعالیت کم سیستم های کاتالیزوری قدیمی) نیاز به فرآیندهای خالص سازی زیاد و هزینه بری داشتند که امروزه با ایجاد کاتالیزورهایی با فعالیت بسیار زیاد، نیاز به این فرآیندها از بین رفته و بنابراین کاهش هزینه های دستگاهی منجر به کاهش هزینه ی تمام شده ی این محصولات شده است و از دلایل اصلی برای افزایش تقاضا در صنایع مصرف کننده نهایی می باشد. دوام و غیر سمی بودن در طبیعت منجر به استفاده از پلی الفین ها در صنعت بسته بندی شده است و به دلیل انعطاف پذیر بودن به هر شکلی قابل بسته بندی هستند. همچنین سالم بودن آن از طرف سازمان غذا و دارو تایید شده است. و برای بسته بندی مواد غذایی، نوشابه، بطری آب و بسته های پزشکی (کیسه های خونی) استفاده می شوند. دومین کاربرد مهم پلی الفین ها در صنایع مواد ساختمانی می باشد که دارای کاربردهای زیادی می باشند. از کاربردهای مهم دیگر می توان به صنعت خودروسازی اشاره کرد که به علت خواص مقاوم در برابر خوردگی فوق العاده، انعطاف پذیری(کمک در طراحی و ساخت اجزاء)، قابلیت بازیافت، سهولت قالب بندی و … منجر به افزایش استفاده از این مواد در صنعت خودروسازی شده است (شکل۱) [۲و۳].
انتظار می رود بازار پلی الفین ها در آسیا تا سال ۲۰۲۵ بزرگ ترین سهم را داشته باشد که به دلیل افزایش تقاضا در بخش خودرو سازی می باشد که به نوبه خود باعث افزایش تقاضا برای پلی الفین ها در منطقه می باشد. علاوه بر آن با تغییر شیوه زندگی مصرف کنندها تقاضا برای بسته بندی و غذاهای آماده افزایش می یابد و باعث افزایش رشد صنعت بسته بندی به ویژه در بخش بسته بندی مواد غذایی و نوشیدنی می شود. انتظار می رود پس از کشورهای چین و هند کشور ایالات متحده در حال ظهور در بازار پلی الفین ها باشد و از مهم ترین دلایل آن افزایش شهرنشینی و تقاضا از صنایع بسته بندی در این کشور می باشد [۴].
اساسا پلی الفین ها به دو گروه اصلی پلی اتیلن و پلی a الفين ها که مهمترین آنها پلی پروپیلن، پلی ۱-بوتن و پلی ۱ هگزن می باشند، تقسیم می شوند.
۲- کاربرد پلی α الفينها
۲-۱- پلی اتیلن
این ماده اولین بار در سال ۱۹۳۹ به عنوان عایق الکتریکی مورد استفاده قرار گرفت. انواع گوناگون پلی اتیلن کاربردهای مختلفی از جمله لوله ها، بسته بندی، تولید انواع لوازم پلاستیکی مصرف خانگی، اجزای سازنده کارخانه های مواد شیمیایی، جعبه ها، اسباب بازی ها، جلیقه های ضد گلوله و عایق های الکتریکی دارند[۵]
UHMWPE به دلیل سختی فوق العاده و مقاومت شیمیایی و سایشی بسیار خوب، در طیف متنوعی از کاربردها استفاده می شوند. بر همین اساس از آن در ساخت قوطی ها و ظروف حمل قطعات، قطعات متحرک روی ماشین های بافندگی، بلبرینگ، چرخ دنده ها مفاصل مصنوعی و … مورد استفاده می گردد. این نوع پلی اتیلن بطور وسیعی در ساخت بخش های مفصلی ایمپلنت هایی که در بخش زانو استفاده می شوند، کاربرد دارد [۶].
HDPE با دانسیته حدود g/cm2 0.945 – ۰٫۹۶۵ دارای ساختاری خطی با تعداد بسیار اندک شاخه می باشد و در مقایسه با LDPE و LLDPE میزان بلورینگی، مقاومت ضربه، مقاومت کششی، مقاومت حرارتی و مقاومت شیمیایی بالاتری دارد و در محصولات و بسته بندی هایی مثل مخازن شیر، بطری مواد شوینده، وان، ظرفهای زباله، انواع وسایل پلاستیکی و لوله های آب استفاده می شود. و در بعضی از سیستم های لوله کشی آب آشامیدنی استفاده می گردد.
MDPE نوعا در لوله های گاز و اتصالات، فیلم های انقباضی، بسته بندی، درپوش و کیسه های حامل و … کاربرد دارد [۷]
LLDPE با دانسیته حدود g/cm2 0.910-0.925 از کوپلیمر اتیلن با مقدار اندکی آلفا الفين مانند ۱-بوتن، ۱۔ هگزن و یا ۱-اکتن تولید می شوند و دارای شاخه های کوتاه در زنجیر اصلی پلیمر می باشند. در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف پذیر مانند لوله هایی با قابلیت خم شدن، در بسته بندی، فیلم های یکنواخت برای بسته ها و صفحه ها، پوشش کابل ها، اسباب بازی، سرپوش ها، سطل ها، ظروف و لوله ها استفاده می شوند و همچنین به علت چسبندگی و انعطاف پذیری نسبی در ساخت فیلم ها استفاده می شوند [۲] LDPE با دانسیته حدود g/cm2 0.910 – 0.935 دارای شاخه های بلند می باشند و همین دلیل دارای استحکام و ویسکوزیته مذاب بالا و فرآیند پذیری آسان تر می باشند و به دلیل انعطاف پذیری و مقاومت زیاد در برابر پارگی، رطوبت و مواد شیمیایی، دامنه وسیعی از کاربردها برای مصارف بسته بندی و خانگی (کیسه، پوشش، غذا، لباسشویی، خشک شویی و زباله) و همچنین مصارف کشاورزی را در بر گرفته اند [۸] .
۲-۲- پلی پروپیلن
پلی پروپیلن به علت تنوع، توازن بين خواص، کاربری آسان، قیمت و جرم مخصوص کم، کاربرد فراوانی برای تولید قطعات تزریقی پیدا کرده است. و برای تولید لوازم خانگی و بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرد. پلی پروپیلن مقاوم به ضربه در اتومبیل، وسایل خانگی و مبل سازی کاربرد دارد. در صنعت اتومبیل سازی در زینت های داخلی ، ضربه گیرها، پنجره ها، دریچه های هوا و دریچه های بخاری استفاده می شود.
وسایل خانگی شامل جا ظرفی، ماشین ظرفشویی، پمپ کولر آبی، قوطیها و … کاربرد دارد. پلی پروپیلنی که دارای پر کننده باشد از سختی و دمای خم شدن بیشتری برخوردار است. برای باد بزن اتومبیل، روکش اتصال های الکتریکی، هواکش های بخاری استفاده می شود. پلی پروپیلنی که در برابر حریق مقاوم شده باشد در صنعت الکترونیک، قطعات تلویزیون و در تزئینات داخلی هواپیما کاربرد دارند [۹].
۲-۳- پلی ۱-هگزن و سایر پلی α الفين های بلند زنجیر
پلی ۱ هگزن به دلیل خواص مطلوبش (مقاومت مکانیکی و شیمیایی و حرارتی بالا، سمیت پایین، خواص پیر شدگی خوب، مقاومت در برابر مهاجرت نرم کننده ها، قیمت مناسب و ..) کاربرهای زیادی در زندگی بشر پیدا کرده است. بسته به جرم ملکولی پلی ۱-هگزن سنتز شده کاربرهای مختلفی دارند. از پلی ۱-هگزن با وزن مولکولی پایین در مواد پایه روان کننده ها، در فرمولاسیون چسب ها، به عنوان آستر در فیلم ها، گریس و فرمولاسیون روغن ها و از پلی ۱-هگزن با جرم مولکولی بالا در مواد کاهش دهنده اصطکاک در لوله های انتقال نفت، تولید فیلم، مواد بسته بندی، عایق الکتریکی و … استفاده می شود [۱۰].
فهرست عناوین
۱- مقدمه
۲- کاربرد پلی α الفينها
۲-۱- پلی اتیلن
۲-۲- پلی پروپیلن
۲-۳- پلی ۱-هگزن و سایر پلی α الفين های بلند زنجیر
۳- انواع فرایندهای پلیمریزاسیون
۳-۱- فرایند پلیمریزاسیون دوغابی
۳-۲- فرایند پلیمریزاسیون فاز گازی
۳-۳- فرایند پلیمریزاسیون محلول
۴- دسته بندی انواع کاتالیزورها برای پلیمر شدن α- الفينها
۴-۱- کاتالیزورهای فیلیپس
۴-۲- کاتالیزورهای زیگلر ناتا
۴-۳- کاتالیزورهای متالوسن
۴-۴- کاتالیزورهای فرامتالوسن
۴-۵- کاتالیست های محدودیت هندسی
۴-۶- کاتالیزورهای فنوکسی ایمین
۴-۷- کاتالیست های فلزات واسطه انتهایی
۴-۸- کاتالیست های کی لیت دو دندانه ای N,N (α-دی ایمین)
۴-۹- کاتالیست هایی با کیلیتهای –P,N، -N,O و –P,O
۴-۱۰- کاتالیست های با کی لیت سه دندانه ای (N,N,N)
۵- مکانیزم پلیمریزاسیون
۶- ایزومریزاسیون و تشکیل شاخه
۷- مکانیسم گام زنی زنجیر
۸- نقش اجزای تشکیل دهنده کاتالیزور
۸-۱- نوع فلز واسطه
۸-۲- اثر استخلاف های حلقه آریل
۸-۳- اثر کمک کاتالیزور
۹- اثر شرایط بر پلیمریزاسیون پلی الفینها
۹-۱- اثر دما
۹-۲- اثر زمان
۹-۳- اثر فشار یا غلظت منومر
منابع
| بررسی پلیمریزاسیون پلی الفین ها و کاتالیست های این فرآیند | |
| تعداد صفحات | ۳۲ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۱٫۱۴ Mb |