کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون | 20 میشم

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

         کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون ویژه گروه فنی

مهندسی پلیمریزاسیون (polymerization‎ engineering‎) یک مفهوم بسیار حیاتی در صنایع پلیمر و پتروشیمی محسوب می‌گردد. وظیفه یک مهندس پلیمریزاسیون، طراحی فرایندهای مختلف برای تبدیل مواد اولیه (مونومر) به پلیمراست. تعیین شرایط فرایندی در تهیه محصول مطلوب نیازمند نگاهی دقیق به پارامترهای طراحی و عملیاتی و تسلط کافی بر علوم پلیمریزاسیون است.

تولید مواد پلیمری، محتاج دستیابی به دو علم پیوسته ی شیمی واکنش های پلیمری و مهندسی واکنش های پلیمری است. مهندسی واکنش های پلیمریزاسیون یک شاخه تخصصی و مهم از مهندسی واکنش های شیمیایی است با این تفاوت که علم شیمی و ریاضیات پلیمر ها بسیار پیچیده تر است. تعداد واکنش های شیمیایی که در واکنش پلیمریزاسیون شرکت دارند بالقوه بی شمار است و برای بیان ریاضی یک فرآیند پلیمریزاسیون ناپیوسته، به معادلات دیفرانسیل زیادی نیاز است.

فایل مورد نظردر قالب pdf  با حجم 47 مگابایت می باشد. دوستان گرامی و دانشجویان ارجمند و عزیز در صورت تمایل می توانید این فایل بسیار با ارزش را به صورت مستقیم از سایت بیست میشم تهیه بفرمائید.

مطالب جستجو شده متشابه :

جزوات مهندسی پلیمر
کتاب شیمی پلیمر pdf
دانلود رایگان کتاب شیمی پلیمر استیونز

پلیمریزاسیون چیست؟

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم بیان دارد زمانی که تعداد بسیار زیادی مولکول (مونومر) به یکدیگر متصل شوند، فرآورده خاص،‌ پلیمر نام دارد و به این فرآیند پلیمریزاسیون می‌گویند.

در حقیقت آخرین مرحله در ساخت پلیمرها، تبدیل مونومرها (تک‌پار) به زنجیره طویلی از پلیمر (بَسپار) است. به دلیل چینش مولکول‌ها در فرآیند پلیمریزاسیون (بَسپارش) و به تبع آن افزایش آنتروپی،‌ این فرآیند در ترمودینامیک محبوبیت خاصی دارد.

پیشرفت در فرآیندهای کاتالیستی سبب شده است تا کنترل بالایی بر ساختار و جرم مولکولی در فرآیند پلیمریزاسیون بدست آید.

پلیمریزاسیون را از دو منظر می‌توان بررسی کرد: طبیعت کاتالیزورهای استفاده شده و روشی که زنجیرهای پلیمری، محصول نهایی را شکل می‌دهند. پلیمریزاسیون در شرایط گاز، مایع، جامد و اخیرا در حالت کریستال مایع قابل انجام است.

پلیمری شدن در واکنش‌های متعددی اتفاق می‌افتد. به دلیل ماهیت گروه‌های عاملی واکنش‌دهنده‌ها و همچنین شکل مولکول‌ها، هرکدام از این فرآیندها با یکدیگر متفاوت هستند.

آلکن‌ها به سادگی در واکنش‌های رادیکالی به پلیمر تبدیل می‌شوند در حالیکه واکنش‌های شامل جایگزینی گروه‌های کربونیل، نیازمند فرآیندهای پیچیده‌تری هستند.

دو روش کلی در ساخت پلیمرها وجود دارد. روش اول شامل فعال‌سازی تعدادی مونومر و در نهایت تشکیل پلیمر است.

این روش با نام «رشد زنجیری» (Chain Growth) شناخته می‌شود.

در روش دوم، تمامی مونومرها فعال‌سازی خواهند شد که نتیجه آن تولید قطعات بزرگتری از پلیمر در محل واکنش است. این روش به نام «رشد تراکمی» (Step Growth) موسوم است.

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

      کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

      کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

   کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

پلیمریزاسیون با روش رشد زنجیری

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم اذعان دارد این روش در حالت کلی شامل سه مرحله آغاز، انتشار و اختتام زنجیر فعال است.

آغاز

«راه‌اندازی» (Initiation) آغاز فرآیند پلیمری شدن است. مونومرهای «واینیل» (Vinyl)، با روش‌های مختلف فعال‌سازی، این مرحله از پلیمریزاسیون را طی می‌کنند.

به عنوان مثال، «استایرن» (Styrene) به سادگی با حرارت دادن یا اشعه ماورا بنفش به پلیمر جامد تبدیل می‌شود. اما در بیشتر موارد از یک ماده فعال‌ساز برای راه‌اندازی بهره می‌گیرند. در این روش یک ماده ناپایدار بکار می‌رود که برای رسیدن به پایداری به مونومرها حمله می‌کند.

می‌توان به بنزوییل پراکسید اشاره کرد که به هنگام گرم شدن به دو قسمت تقسیم می‌شود. در حقیقت با دادن گرما به بنزوییل پراکسید،‌ این ماده یک رادیکال آزاد تولید می‌کند.

زمانی که بنزوییل پراکسید به استایرن اضافه شود، واکنش آن مانند تصویر زیر است. لازم به ذکر است که در این تصویر،‌ بنزوییل پراکسید بر اثر حرارت، تجزیه شده است:

در این واکنش، واکنش‌دهنده‌ها به یکدیگر وصل می‌شوند اما محصول همچنان یک رادیکال باقی می‌ماند تا به مونومرهای دیگر به اصطلاح حمله کند.

با هر حمله، یک مولکول بزرگتر بوجود می‌آید اما همچنان رادیکال آزاد در واکنش باقی است. به این فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد می‌گویند.

واکنش رادیکال‌ آزاد، تنها روش در فرآیند راه‌اندازی نیست. مولکول‌های باردار هم همین تأثیر را دارند. به عنوان مثال، «اتیل لیتیوم» (Ethyllithium)، یک مولکول تقریبا ناپایدار است که می‌تواند به یون‌های مثبت و منفی تجزیه و به استایرن برای پلیمریزاسیون اضافه شود.

این روش با عنوان «پلیمریزاسیون آنیونی» (Anionic Polymerization) شناخته می‌شود.

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون ویژه گروه فنی

 

مطلب مرتبط :

 

حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن

حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن | 20 میشم

انتشار

«انتشار» (Propagation)،‌ زمانی اتفاق می‌افتد که واحدهای مونومر برای رشد به فرآیند اضافه شوند. هر مرحله شامل تبدیل یک پیوند دوگانه به یک رادیکال آزاد است.

سبب افزایش جرم مولکولی می‌شود. مکانیسم اصلی در پلیمریزاسیون استایرین شامل فرآیند جفت شدگی است.

راه دوم، فرآیندی با نام «تسهیم نامتناسب» (disproportionation) است. در این واکنش که بین دو رادیکال انجام می‌شود، شامل جذب یک مولکول هیدروژن و شرکت کردن مولکول دیگر در تشکیل پیوند دو گانه با کربن است. این فرآیند تأثیری بر جرم مولکولی ندارد.

(پلیمر اول)−RH∙+∙HR−(پلیمر دوم)

 (پلیمر اول)−RH2+R=CH−(پلیمر دوم)

برخی فرآیندهای بسپارش مانند تولید «پلی متیل متاکریلات» (Poly Methyl Methacrylate) شامل هر دو فرآیند تسهیم نامتناسب و جفت شدگی هستند.

روش سوم که با نام «انتقال زنجیری» (Chain Transfer) شناخته می‌شود، زمانی است که یک رادیکال از مولکول‌های اطراف خود یک هیدروژن جذب کند. با این روش، رادیکال به زنجیرهای میانی پلیمر انتقال پیدا می‌کند. رادیکال تولید شده جدید ممکن است با حمله به مولکول‌های دیگر سبب بروز فرآیند «شاخه‌دار شدن» (Side Branching) شود.

کنترل فرآیند پلیمریزاسیون در مقیاس صنعتی برای دستیابی به جرم مولکولی خاص و به تبع آن خواص فیزیکی مورد نظر بسیار مهم است. یکی از مهمترین متغیرها در این نوع از فرآیندها، دمای واکنش است.

این واکنش‌ها همگی گرمازا هستند و برای اینکه دمای واکنش تغییرات غیر یکنواخت نداشته باشد، باید گرمای تولیدی از واکنش خارج شود.

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

 

 

فایل مورد نظردر قالب pdf  با حجم 47 مگابایت می باشد. دوستان گرامی و دانشجویان ارجمند و عزیز در صورت تمایل می توانید این فایل بسیار با ارزش را به صورت مستقیم از سایت بیست میشم تهیه بفرمائید.

 

کتاب مهندسی پلیمریزاسیون

بسپارش اتیلن

طبق کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم بسپارش افزایشی رادیکال ازاد اتیلن باید  تحت فشار و در دمای بالا صورت گیرد (تقریبا 300 درجه سانتی گراد و فشار 2000  ( atm. در حالی که بیشتر بسپارش های دیگری به چنین دما و فشاری نیاز ندارند  ولی کنترل کمتری هم بروی انها وجود دارد.

یکی از دلایل این حالت درصد بالای شاخه شدگی است. از انجایی  که مرحله پایانی به طور تصادفی و ناگهانی رخ میدهد، زمانی که دو زنجیر به بکدیگر برخورد میکنند، نمیتوان طول هر زنجیره را کنترل نمود.

نوعی نوین تر از بسپارش وجود دارد که مشابه رادیکال ازاد است ولی کنترل بیشتری در ان وجود دارد و شامل کاتالیزور و یا فروگشای Ziegler–Natta میشود. سایر انواع بسپارش زنجیره ای نیز شامل بسپارش افزایشی کاتیونیک  و آنیونیک میشوند.

این موارد به دلیل سختی شرایط واکنش مانند فقدان آب و اکسیژن، کاربرد زیادی در صنعت ندارند ولی انها راهی را برای بسپارش تعدادی از مونومرها فراهم میکنند که با روش های بسپارش رادیکالهای ازاد نمیتوانند پلیمره شوند مانند پلی پروپیلن.

مکانیزمهای کاتیونیک و انیونیک نیز گزینه ای ایده ال برای بسپارش زنده هستند، اگرچه بسپارش زنده رادیکال ازاد نیز وجود دارد.

استر های اکریلیک اسید شامل پیوندهای دوتایی کربن-  کربن هستند  که در یک گروه استری با هم ترکیب شده اند.

این حالت امکان ایجاد هر دو نوع مکانیزم بسپارش را بوجود می اورد. یک اکریلیک استر به تنهایی میتواند بسپارش زنجیره ای را اجرا نماید و هوموپلیمری با ساختار کربن-کربن مانند poly(methyl methacrylate) را بوجود اورد.

اگرچه بعضی از انواع اکریلیک استرها میتوانند با مونومرهای دیامین واکنش نشان داده  و به همراه گرو ه های آمینویی پیوندهای کربن-کربن اکریلیک را بوجود اورند.

روند بسپارش در این مورد مرحله ای خواهد بود و محصولاتی مانند  پلی (بتا امینو استر ) و نیتروژن (به عنوان آمین) و اکسیژن (به عنوان استر) و کربن را شامل میشود.

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

 

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

                                               کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

 

مطلب مرتبط :

 

حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن

حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن | 20 میشم

 

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون ویژه گروه فنی

مهندسی واکنش فیزیکی پلیمر

به منظور ایجاد محصولاتی با وزن بالای مولکولی و واحد و یکپارچه، از متدهای متفاوتی برای کنترل اغاز کار، انتشار و خاتمه  در طی بسپارش زنجیره  استفاده میشود.

همچنین  این روند در رفع حرارت زیاد متمرکز در طی واکنش های اکسوترمیک (در مقایسه با بسپارش یا پلیمریزاسیون مونومترهای خالص) کاربرد دارد که با نام بسپارش با حجم بالا نیز شناخته  میشود.

این موارد شامل بسپارش ذرات چربی در آب، بسپارش محلول، بسپارش معلق و بسپارش رسوبی  میشوند.

اگرچه پراکندگی وزن  مولکولی و پس پاشیدگی ممکن است بهبود یابد ولی این متدها به موارد دیگری نیز در فرایند خود نیاز دارند تا ماده را از محلول حفظ نمایند.

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

فوتوپلیمریزاسیون (بسپارش یا پلیمره به کمک نور)

باتوجه به کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم اغلب واکنش های فوتوپلیمریزاسیون(بسپارش به کمک نور)  از نوع بسپارش زنجیری هستند که با جذب نور مرئی و یا اشعه ماورابنفش اغاز میشود. ممکن است پرتوها مستقیما  توسط مونومرهای واکنش گر جذب شوند.

فوتوپلیمریزاسیون ساده  توسط حساس گرهای نوری انجام میشود و نور را جذب کرده و انرژی را به مونومر منتقل میکند.

به طور کلی فقط گام اولیه با بسپارش گرمایی معمول  همان مونومر فرق دارد. سایر مراحل مانند انتشار، خاتمه و انتقال زنجیره به همان شکل باقی می مانند.

در فوتوپلیمریزاسیون گامی یا مرحله ای، جذب نور، خود محرک یک واکنش یا تراکم دیگر بین دو مونومتری است که در مقابل نور واکنش نمیدهند. یک چرخه ی انتشار نیز اغاز نمیشود زیرا هر مرحله از رشد به کمک نور صورت میگیرد.

این امکان وجود دارد که از فوتوپلیمریزاسیون برای فرایندهای چاپ و یا عکاسی استفاده کنیم زیرا این مورد فقط در صورتی رخ میدهد که در نور وجود داشته باشد.  مونومری که واکنشی نداشته است را میتوان از مناطق عاری از نور جدا کرد و تصویری از پلیمر جایگزین را باقی گذاشت.

  انوع متفاوتی از پرینت سه بعدی مانند استریولیتوگرافی و فوتوپلیمریزاسیون سه بعدی با جذب دو فوتون از فوتوپلیمریزاسیون استفاده میکنند.

بسپارش چند فوتونی هم از پالس های تکی استفاده میکند و برای تولید ساختار های پیچیده با استفاده از دستگاه دیجیتال با آینه های کوچک به کاربرده میشود.

اصول مهندسی پلیمریزاسیون ویژه گروه فنی

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

روش پلیمریزاسیون توده ای (جرمی)

در کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم میخوانیم پلیمریزاسیون جرمی و یا توده ای یک مونومر خالص ساده ترین فرآیند از این نوع است؛ این پلیمریزاسیون اغلب از طریق گرمایی به روش شروع خود به خود و یا با افزودن شروع کننده آغاز می شود.

در حالت کلی اینگونه سیستمها، خوراک ورودی به راکتور شامل نمونه خالص و شروع کننده می باشد. در این روش به مونومر رقیق نشده کاتالیزور می افزایند و این مخلوط در تمام دوره پلیمریزاسیون را طی می کند.

در برخی مواقع، افزودنیهای بسیار محدودی مانند عوامل انتقال (که جهت کنترل وزن مولکولی به کار می روند) و کاتالیزور نیز به راکتور اضافه می شوند.

در نتیجه پلیمریزاسیونهای توده ای دارای دو مزیت نسبت به پلیمریزاسیونهای دیگر می باشند. اول اینکه مواد افزودنی مانند حلال، امولسیفایر و عوامل تعلیق در اینگونه سیستمها مصرف ندارند. نکته دوم این است که به علت عدم مصرف مواد افزودنی فوق الذکر، ناخالصی در اینگونه سیستمها ناچیز بوده و همچنین به دستگاه های تخلیص کننده خاص احتیاجی نیست.

به عبارت دیگر، این روش، روش برگزیده در تولید پلیمرها با فرآیند زنجیره ای است.

از آنجا که ماده اولیه شامل پلیمرهای خالص و مقدار بسیار کمی شروع کننده و احتمالاً عوامل انتقال زنجیره است، واضح است که روش پلیمریزاسیون توده ای، روشی ایده آل در تهیه پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا خواهد بود.

البته مشکلاتی در این سیستم وجود دارد. برای مثال، هنگام انجام پلیمریزاسیون، ویسکوزیته افزایش یافته و این امر مشکلاتی را در حمل ونقل محصول به وجود می آورد.

همچنین، بدین دلیل که واکنشهای زنجیره ای عموماً گرمازا هستند و افزایش ویسکوزیته از خروج گرما جلوگیری می کند، گرمای بیش از حد در برخی قسمتهای محصول ایجاد شده و سبب زغال شدن و تخریب آن می گردد.

به همین دلیل، علی رغم مزایای این روش و انتخاب آن به عنوان روش برگزیده تهیه آزمایشگاهی پلیمرهای وینیلی، پلیمریزاسیون توده ای کاربرد زیادی در صنعت ندارد. عموماً سه پلیمر پلی اتیلن، پلی استایرن، و پلی متیل متاکریلات با این روش ساخته می شوند.

از بین این پلیمرها، پلی اتیلن، از یک مونومر گازی شکل تحت فشار کم یا زیاد تهیه شده است و در نتیجه، برخی از معایب پلیمریزاسیون توده ای در این ماده وجود نخواهد اشت.

این معایب در پلیمریزاسیون مونومرهای مایع مانند استایرن و متیل متاکریلات بیشتر به چشم می خورد. در مورد پلی استایرن، از پلیمریزاسیون توده ای برای تولید صنعتی استفاده می شود.

با به کارگیری ابتکار در مهندسی کارخانه، مشکل گرمازا بودن این پلیمریزاسیون حل می شود در نتیجه می توان مراحل مختلف تولید پلیمر را در قسمتهای مختلف کارخانه انجام داد.

پلیمریزاسیونهای مذکور می توانند به صورت تک فازی (همگن) و یا چندفازی (ناهمگن) انجام پذیرند. این نکته وابسته به حلالیت مونومر و پلیمر در یکدیگر است.

به عنوان مثال مونومرهای متیل متاکریلات، استایرن و وینیل استات در پلیمرهایشان قابل حل می باشند که این امر منجر به تشکیل یک محیط تک فازی می گردد. در نقطه مقابل آکریلونیتریل و وینیل کلراید نمونه هائی از محیطهای پلیمریزاسیون چندفازی می باشند.

همانگونه که ذکر گردید یکی از مشکلات عمده در محیطهای تک فازی، بوجود آمدن ویسکوزیته بسیار بالا حتی در درجه تبدیلهای پائین (20 تا 30 درصد) است.

این امر نه تنها باعث بوجود آمدن پدیده ژل می شود (که مانع پیشرفت واکنش است و در نتیجه اختلاط و پمپ کردن مخلوط را شدیداً مشکل می سازد)، بلکه شدیداً خاصیت انتقال حرارت مخلوط را کاهش می دهد (زیرا در ابتدای پلیمریزاسیون، واکنش گرماگیر می باشد، در صورتیکه در مراحل بعدی جهت کنترل توزیع وزن مولکولی می بایستی گرمای حاصله را از محیط خارج ساخت). بنابراین رسیدن به درجه تبدیل بالای 50% بسیار مشکل است.

در واکنشهای پلیمریزاسیون توده ای چند فازی، مشکل ویسکوزیته تا حدودی کمتر از حالت تک فازی آن است، بنابراین دست یابی به درصدهای تبدیل بالاتر امکان پذیر است.

پلیمریزاسیونهای توده ای بیشتر در مورد واکنشهای پلیمریزاسیون مرحله ای کاربرد دارند، زیرا پلیمریزاسیونهای مرحله ای به روش توده ای، نه تنها نسبت به پلیمریزاسیونهای رادیکال آزاد، انرژی آزاد شده کمتری دارند، بلکه در برخی موارد به علت تبخیر محصول جانبی تولید شده، واکنش گرماگیر بوده و در نتیجه جذب حرارت به سهولت انجام می پذیرد.

در واکنشهای زنجیره ای به علت بالا بودن سطح حرارت آزاد شده و افزایش سریع ویسکوزیته، دستیابی به درجات تبدیل بالا به روش پلیمریزاسیون توده ای امکان پذیر نمی باشد.

کتاب مهندسی پلیمریزاسیون

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم

روش پلیمریزاسیون محلولی

براساس کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون| 20 میشم برای رفع مشکلات موجود در پلیمریزاسیون توده ای، از روش پلیمریزاسیون محلولی استفاده می شود.

در این روش، مونومر و پلیمر هر دو در یک حلال، محلول بوده و به علت وجود محیط حلالی، ویسکوزیته مخلوط نسبت به پلیمریزاسیون توده ای کمتر است که در نتیجه نه تنها اختلاط بهتر انجام گرفته و کارآیی شروع کننده افزایش می یابد،

بلکه مسائلی مانند انتقال حرارت کم و بوجود آمدن پدیده ژل در این سیستمها ناچیز است. به همین دلیل می توان در اینگونه سیستمها به مقادیر تبدیل بالاتری رسید.

به عبارت دیگر، از روشهای غلبه بر مشکلات موجود در پلیمریزاسیون توده ای، حل کردن مونومر در یک حلال مناسب است.

از آنجا که در این روش، در مقایسه با پلیمریزاسیون توده ای، کنترل دمایی با سهوبت بیشتری انجام می شود، مشکلات مربوط به گرمازا بودن واکنش، رفع خواهد شد.

به عبارت دیگر در این روش بدین دلیل که مونومر با یک مایع بی اثر رقیق می شود، کنترل دمای واکنش بسیار آسانتر خواهد شد. گرمای حاصل از واکنش را می توان با بازگرداندن و یا رفلاکس حلال، از محیط واکشن خارج نمود.

البته، معایبی نیز برای پلیمریزاسیون محلولی وجود دارد. عاری کردن محصول از ذرات بسیار ریز حلال در خاتمه عمل، با مشکل همراه است.

انتخاب حلال کاملاً بی اثر، به آسانی امکان پذیر نیست، بدین معنا که همواره انتقال زنجیر به حلال و محدود شدن وزن مولکولی محصول وجود خواهد داشت. این نکته، دارای اهمیت زیادی بوده و دلیل کاربرد کم روش محلولی در تولید پلیمرهای مهم اقتصادی است.

همچنین دمای پلیمریزاسیون به نقطه جوش حلال محدود می شود و در بسیاری از موارد این مسئله منجر به طولانی شدن زمان انجام کامل واکنش می گردد. به عبارت دیگر دمای واکنش از نقطه جوش حلال به کار رفته بالاتر نخواهد رفت و این امر سرعت واکنش را محدود می کند.

در صورتی که حلال به درستی انتخاب شود، محصول واکنش، محلول پلیمری خواهد بود که برای قالبگیری یا ریسندگی قابل استفاده است.

اما اغلب حلالها اثر زیان آوری بر پلیمریزاسیون دارند، زیرا ممکن است بصورت یک عامل انتقال زنجیر عمل کرده و در نتیجه وزن مولکولی پلیمر را کاهش دهند. همچنین خارج کردن آخرین بقایای حلال نیز دشوار است.

در اینگونه پلیمریزاسیونها نیز، دو حالت تک فازی و چند فازی وجود دارد. اگرچه پلیمریزاسیونهای محلولی ابتدا به صورت تک فازی آغاز می شوند، ولیکن در سیستمهای چند فازی، پلیمر در مونومر خود (یا در محلول مونومر – حلال) نامحلول شده و به سرعت با رسوب پلیمر، فاز دوم شروع می شود.

به همین دلیل برخی اوقات سیستمهای پلیمریزاسیون محلولی چند فازی را سیستمهای پلیمریزاسیون ته نشینی و یا رسوبی نیز می نامند.

به عنوان مثال در پلیمریزاسیون فشار بالای پلی اتیلن در حضور شروع کننده اکسیژن، کلیه شرکت کنندگان در واکنش در محیط محلول می باشند،

در صورتیکه در تولید پلی اتیلن خطی در فشار معمولی در راکتورهای بستر ثابت، کاتالیست یا (شروع کننده) کرومیم سیلیکا آلومینیم در محیط نامحلول است.

همچنین در پلیمریزاسیون اتیلن با محلول تعلیقی کاتالیست در درجه حرارتهای کم در سیستمهای بستر سیال و فاز گازی، نه تنها شروع کننده، بلکه پلیمر حاصله نیز در سیستم غیرقابل حل است.

این در حالی است که در پلیمریزاسیون پلی آکریلونیتریل، که توسط محلول آکریلونیتریل در حضور شروع کننده پرسولفات در 80 صورت می پذیرد، فقط پلیمر حاصله در سیستم نامحلول است.

در روش پلیمریزاسیون محلولی، سینتیک کلی واکنش به صورت مجموع سینتیک واکنشهای موجود در هر دو فاز غنی از مونومر و فاز غنی از پلیمر در نظر گرفته می شود که البته معمولاً در فاز غنی از پلیمر (که بوسیله مونومر متورم می شود) قدرت نفوذ مولکولها در یکدیگر کنترل کننده واکنش است.

اگرچه سینتیک پلیمریزاسیونهای محلولی، مشابه با پلیمریزاسیونهای توده ای است، ولیکن در سه نکته اختلاف دارند. اختلاف اول در کاهش سرعت در پلیمریزاسیونهای محلولی می باشد.

این مسئله به دلیل کاهش غلظت اولیه مونومر و همچنین کاهش شدید پدیده ژل در اینگونه پلیمریزاسیونهاست. نکته دوم کاهش وزن مولکولی پلیمر تولیدی (به علت کاهش غلظت اولیه مونومر، کاهش اثر ژل و وجود واکنش انتقال زنجیر به حلال) است.

سومین اختلاف نیز افزایش درصد نهایی تبدیل به پلیمریزاسیون محلولی است. این نکته نیز به دلیل تضعیف اثر شیشه می باشد (موارد فوق الذکر به طور مفصل در فصول بعدی مورد بررسی قرار خواهند گرفت).

به هر حال اساسی ترین مشکل در استفاده از اینگونه سیستمهای پلیمریزاسیون، جداسازی و بازیابی حلال از محصول می باشد.

 

کتاب مهندسی پلیمریزاسیون

 

کتاب اصول مهندسی پلیمریزاسیون ویژه گروه فنی
اصول مهندسی پلیمریزاسیون ویژه گروه فنی
فایل مورد نظردر قالب pdf  با حجم 47 مگابایت می باشد. دوستان گرامی و دانشجویان ارجمند و عزیز در صورت تمایل می توانید این فایل بسیار با ارزش را به صورت مستقیم از سایت بیست میشم تهیه بفرمائید.
منبع:گوگل
محصول مفیدی برای شما بود ؟ پس به اشتراک بگذارید برای دوستانتان
درباره این محصول نظر دهید !
  • توضیحات محصول را به خوبی بخوانید و در صورت نیاز به راهنمایی از بخش کاربری و سیستم تیکت استفاده نمایید .
  • پشتیبانی محصولات سیستم تیکت و تماس از طریق واتس آپ می باشد .
  • برای دریافت آخرین نسخه محصولات و دسترسی همیشگی به محصولات خریداری شده حتما در سایت عضو شوید .
  • پرداخت از طریق درگاه بانکی انجام میشود در غیر این صورت با ما تماس بگیرید
قالب فروش فایل

محصولات مرتبط