1405/02/03
زاهد شمی

زاهد شمی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
شاخص H:
دانشکده: دانشکده علوم پایه
اسکولار:
پست الکترونیکی: z.shami [at] uok.ac.ir
اسکاپوس: مشاهده
تلفن: 08733624133
ریسرچ گیت:

مشخصات پژوهش

عنوان
سنتز پلی آکریلیک اسید با استفاده از راکتور لوله ای و بررسی ارتباط ساختار-خواص آن
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
راکتور لوله ای جریان پیوسته، آکریلیک اسید، پلی آکریلیک اسید، پلی وینیل الکل،کمپلکس پلی آکریلیک اسید-پلی وینیل الکل، چسب
سال 1402
پژوهشگران فاطمه دهقانی پاک(دانشجو)، زاهد شمی(استاد راهنما)

چکیده

از اوایل دهه 1990 استفاده از راکتورهای لوله ای جریان پیوسته برای سنتز ترکیبات شیمیایی به دلیل دستیابی به پارامترهای قابل کنترل توجه بسیاری از صنایع و محققین را به خود جلب کرده است. به عنوان مثال، این راکتورها دارای انتقال حرارت مناسبی هستند و دمای واکنش با سرعت کافی در دسترس مناطق مختلف که با هم در ارتباط می باشند قرار می گیرد و همچنین می توان با تغییر فشار راکتور، دمای حلال را نیز تغییر داد. اختلاط در راکتورهای لوله ای جریان پیوسته به راحتی کنترل می شود و در نتیجه باعث افزایش درصد خلوص می شود. در این پژوهش پلی آکریلیک اسید با وزن مولکولی بالا با راکتور لوله ای جریان پیوسته سنتز و سپس ارتباط ساختار خواص آن و در نهایت مقایسه پلیمر سنتز شده با روش پلیمریزاسیون رادیکالی رایج بررسی شد. ابتدا تجهیزات مورد نیاز شامل دستگاه تزریق کنترل شده، راکتور مورد نظر و دیگر تجهیزات مورد نیاز طراحی و آماده شدند. سپس در یک ترکیب درصد کنترل شده مواد اولیه شامل: مونومر، آکریلیک اسید، آب و آغازگر در سیستم های تزریق جداگانه به داخل راکتور با دمای کنترل شده جریان می یابند تا در یک زمان پلیمریزاسیون کنترل شده محصول مورد نظر سنتز شود. در این مرحله محلول آبی آکریلیک اسید با غلظت مناسب و نیز محلول آبی آغازگر به صورت جداگانه از طریق سیستم تزریق وارد یک مخلوط کن تحت فشار شده تا اختلاط یکنواختی از عوامل واکنش دهنده قبل از ورود به راکتور بدست آید. سپس مخلوط یکنواخت عوامل واکنش دهنده با سرعت کنترل شده در یک سیستم منفرد به داخل راکتور(لوله های) قرار گرفته در حمام آب با دمای کنترل شده جریان می یابد. بعد از عبور عوامل واکنش دهنده از داخل راکتور لوله و خروج آنها، محصول نهایی تهیه خواهد شد. به منظور دستیابی به مشخصات مورد نظر شامل وزن مولکولی، توزیع وزن مولکولی، حلالیت و شرایط پلیمریزاسیون از جمله دمای راکتور، طول راکتور و سرعت تزریق مواد اولیه مطالعه می شود و از آنالیزهای: (FT-IR)، (UV-uis) ، گرانروی سنج و تست کشش -کرنش برای بررسی مشخصات محصول بدست آمده استفاده می شود. در نهایت پلی آکریلیک اسید تهیه شد با پلی وینیل الکل از طریق برهم کنش های هیدروژنی وارد واکنش شد تا کمپلکس حاصله به عنوان چسب پایه آبی در نظر گرفته شود. نتایج نشان می دهد پلی آکریلیک اسید تهیه شده با راکتور لوله ای جریان پیوسته در مقایسه با نمونه تهیه شده با راکتور نیمه پیوسته متوسط وزن مولکولی به مراتب بالاتری را نشان می دهد. بعلاوه، مقاومت فشاری و کششی کمپلکس بین پلی آکریلیک اسید و پلی وینیل الکل به عنوان چسب در مقایسه با چسب تجاری بر پایه امولسیون پلی وینیل استات نیز به مراتب بالاتر می باشد.