ORIGINAL_ARTICLE
فناوریها و کاتالیزگرهای تولید پلیاتیلن با فرایند دوغابی: مروری بر ثبت اختراعات
از حدود بیش از 60 سال پیش تا کنون، سالانه هزاران مورد ثبت اختراع و مقاله درباره روشهای مختلف ساخت و مقایسه خواص و عملکرد پلیاتیلنهای تولیدی منتشر میشود. پلیاتیلن پرچگالی (HDPE) یکی از پرمصرفترین پلیاتیلن در انواع مختلف شامل لوله، فیلم، الیاف، بطری و غیره است که در حدود t 106×50 از این محصول در فرایندهای دوغابی در سطح دنیا تولید میشود. فناوری های متعددی برای تولید پلیاتیلن در واحدهای صنعتی ارائه شده است. هر یک از این فناوری ها شرایط عملیاتی و نوع کاتالیزگر ویژه ای دارند و محصول اختصاصی تولید میکنند. پلیاتیلن پرچگالی میتواند به وسیله فاز گازی یا دوغابی تولید شود. در این مقاله، فرایندها و کاتالیزگرهای تولید پلیاتیلن در فاز دوغابی مرور می شوند. این فرایندها شامل فرایند دوغابی Hostalen مربوط به شرکت Basell، فرایند CX مربوط به شرکت Mitsui، فرایندMarTECH از شرکت Phillips، فرایند Innovene S از شرکت Inoes و فرایندBorstar از شرکت Boralis است. فناوری های Hostalen و CX از لحاظ کلیات و فرایند اصلی شبیه به هم هستند، اما تفاوتهایی دارند که در این مقاله بررسی می شوند. همچنین، کاتالیزگرهای تجاری شده به کاررفته در فرایند تولید پلیاتیلن از جمله مجموعه TH از شرکت Basell، مجموعه هایRZ و PZ از شرکت Mitsui و BCH و BCE از شرکت Sinopec بررسی می شوند.
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1819_d5f94a514c81565b9cd714ec69cf1f3b.pdf
2022-08-23
3
13
10.22063/basparesh.2021.2948.1564
پلیاتیلن
پلیمرشدن
فرایند دوغابی
کاتالیزگر
فرایند Hostalen
حسین
بازگیر
hossein.bazgir95@gmail.com
1
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
LEAD_AUTHOR
زهرا
عیسی آبادی
z.issaabadi@ippi.ac.ir
2
مهندسی پلیمریزاسیون /پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی
AUTHOR
1. Daftaribesheli M., Comparison of Catalytic Ethylene Polymerization in Slurry and Gas Phase, Ph.D. Thesis, University
1
of Twente, Netherlands, 2009.
2
2. Peacock A., Handbook of Polyethylene: Structures: Properties, and Applications, CRC, 114-145, 2000.
3
3. Dintcheva N.T., Jilov N., and La Mantia F.P., Recycling of Plasics from Packaging, Polym. Degrad. Stab., 57, 191-203,
4
4. Malpass D.B., Introduction to Indusrial Polyethylene: Properties, Catalyss, and Processes, John Wiley and Sons,
5
147-163, 2010.
6
5. Vasile C. and Pascu M., Practical Guide to Polyethylene, iSmithers Rapra, 111, 143, 2005.
7
6. Weed J. and Lewis B., Characterization of Low-Density Polyethylene, Inject. Mold., 30, 12-25, 2012.
8
7. Khare N.P., Seavey K.C., Liu Y.A., Ramanathan S., Lingard S., and Chen C.-C., Steady-State and Dynamic Modeling
9
of Commercial Slurry High-Density Polyethylene (HDPE) Processes, Ind. Eng. Chem. Res., 41, 5601-5618, 2002.
10
8. Mattos Neto A.G., Freitas M.F., Nele M., and Pinto J.C., Modeling Ethylene/1-Butene Copolymerizations in Indusrial
11
Slurry Reactors, Ind. Eng. Chem. Res., 44, 2697-2715, 2005.
12
9. Severn J.R. and Chadwick J.C., Tailor-Made Polymers: Via Immobilization of Alpha-Olefn Polymerization Catalyss,
13
John Wiley and Sons, 2008.
14
10. Nifant’ev I., Smetannikov O., Tavtorkin A., Chinova M.,and Ivchenko P., Titanium-Magnesium Nanocatalyss of Polymerization, Pet. Chem., 56, 480-490, 2016.
15
11. Rohrbach P. and Perzlmeier J., Multi-Reactor Slurry Polymerization Process, Us Pat. 4441755, 2021.
16
12. Visscher F., Guzman C., and Daniel G., Management of Polymer Fines in Multimodal Polyethylene Production, EP
17
Pat. 3510055B, 2020.
18
13. Kuehl R. and Carvajal R., Methods for Controlling Aluminum Alkyl Feed to a Slurry Polymerization Process, EP Pat.
19
3137515, 2020.
20
14. Prang H., Process for the Preparation of a Dried Powder, WO Pat. 2017140648A1, 2017.
21
15. Zhang C., Shao Z., Chen X., Yao Z., Gu X., and Biegler L.T., Kinetic Parameter Esimation of HDPE Slurry Process from
22
Molecular Weight Disribution: Esimability Analysis and Multisep Methodology, AIChE J., 60, 3442-3459, 2014.
23
16. Bayat M.H., Abdouss M., and Javanbakht M., Quantifcation of Polyethylene Wax in Semibatch Laboratory Reactor and a Study of Diferent Parameters on Wax Production as a By‐Product in the Slurry Ethylene Polymerization, J. Appl. Polym.
24
Sci., 127, 1027-1031, 2013.
25
17. Alt F.P., Boehm L., and Gundert F., Modifed Ziegler Catalys, Process for Preparing it and Process for Preparing Poly-1-
26
Olefns in its Presence, EP Pat. 1539836A2, 2006.
27
18. Tepzz B.T., Bimodal Polyethylene, EP Pat. 3169713B1, 2018.
28
19. Job D., Miran M., and Monfadhel J., Process for Manufacturing Polyethylene, EP Pat. 3551670B1, 2017.
29
20. Meppelder G.J.M., Kruck J.J.M., Janssen E.J.C., and Chan R.L.K., Catalys Sysem and Process for the Production of
30
Polyethylenes, US Pat. 66207572019, 2018.
31
21. Jiang B., Polyethylene Composition Having High Impact and Stress Cracking Resisance, US Pat. 6545106B1, 2020.
32
22. Jan S.D., Process for the Polymerization of Olefns, EP Pat. 1660546A1, 2003.
33
23. Bazvand R., Bahri-Laleh N., Nekoomanesh M., and Abedini H., Efect Of Modifers on the Performance of Ziegler-Natta
34
Catalyss in Olefn, Polymerization, 4, 22-31, 1393.
35
24. Jandaghian M., Maddah Y., Nikzinat E., Masoori M., Sepahi A., and Rashedi R., Commercial Methods for the Synthesis of Ziegler-Natta Catalyss for the Production of Polyethylene: A Patent Review, Polymerization, 11, 42-50, 2021.
36
25. John A., Kooi C., and Marie G., Polymer Composition, EP Pat. 1778769B, 2015.
37
26. Thomas F., Ameye Andre F., and Dominiqu J., Polyolefn Powder, EP Pat. 2021385B, 2020.
38
27. Dayton D., Process for the Polymerization of Olefnes, US Pat. 6545106B, 2011.
39
28. Be B., Ethylene Polymer Composition, US Pat. 7232866, 2007.
40
29. Haute P. and Multimodal D., Multimodal High Density Polyethylene, EP Pat. 3303424B, 2020.
41
30. Niclasina S., Johanna A., Gerrits N., Hendrika F., and Van K., Polyethylene Homo-or Copolymer Having Improved Wear
42
Properties, US Pat. 10144788, 2018.
43
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر فنها و زیستجوهرهای زیستچاپگرهای سهبعدی
با پیشرفت شگفت انگیز دانش پزشکی، تولید یا جایگزینی بافت یا اندام روش طلایی در درمان برخی بیماری ها و ضایعات است. فناوری زیست چاپ، تحولی در این زمینه ایجاد کرده است. در راستای تکامل این فناوری، توسعه چاپگرهای پیشرفته و زیست مواد نوین، عامل اثرگذاری بر دستیابی به پیشرفت های اخیر است که بخشی از آن مرهون تکرارپذیری و بازساخت داربست با معماری مدنظر است. در این مقاله، تعریف های اساسی فناوری زیست چاپ سه بعدی ارائه شده و عناصر دخیل در موفقیت این فرایند از نقطه نظر دستگاه وری و زیست مواد استفاده شده بررسی می شود. در این راستا، ابتدا زیست چاپگرهای توسعه یافته و سپس، اهمیت هندسه افشانک و ویژگی های اساسی زیست مواد ایده آل، به ویژه هیدروژل ها، مرور شده است. ویژگی های معماری، مکانیکی و زیستی یک داربست، ضروری ترین ویژگی یک سازه چاپ شده بوده و متأثر از ساختار داخلی و جوهر استفاده شده است. با توجه به اهمیت زیاد جوهر در فرایند چاپ، روشهای تهیه هیدروژل از دید تشکیل شبکه و اهمیت آنها در زمینه طراحی زیست مواد کاراتر بررسی شده است. بدیهی است، با آشنایی با عوامل دستگاهی مناسب و پلیمرهایی با خواص ویژه می توان چشم انداز جالبی را در طراحی داربست های زیستی داشت.
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1806_084bfe0812f1ccd9a699398b70537657.pdf
2022-08-23
14
26
10.22063/basparesh.2021.2876.1548
چاپ سهبعدی
زیستجوهر
زیستچاپ
هیدروژل
مهندسی بافت
نگار
فرزانه فر
negar.farzanehfar@gmail.com
1
دانشجو/ دانشگاه اصفهان
AUTHOR
مهدی
شیخی
sheikhi.m89@gmail.com
2
دانشگاه اصفهان، دانشکده شیمی، گروه شیمی پلیمر
AUTHOR
فاطمه
رفیع منزلت
frafiemanzelat@chem.ui.ac.ir
3
هیات علمی/ دانشگاه اصفهان
LEAD_AUTHOR
1. Lee J.Y., An J., and Chua C.K., Fundamentals and Applications of 3 D Printing for Novel Materials, Appl. Mater. Today, 7, 120-133, 2017.
1
2. Valot L., Martinez J., Mehdi A., and Subra G., Chemical In sights into Bioinks for 3D Printing, Chem. Soc. Rev., 48,
2
4049-4086, 2019.
3
3. Hospodiuk M., Dey M., Sosnoski D., and Ozbolat I.T., The Bioink: A Comprehensive Review on Bioprintable Materials,
4
Biotechnol. Adv., 35, 217-239, 2017.
5
4. Tetsuka H. and Shin S.R., Materials and Technical Innovations in 3D Printing in Biomedical Applications, J. Mater. Chem. B, 8, 2930-2950, 2020.
6
5. Ozbolat I.T., Moncal K.K., and Gudapati H., Evaluation of Bio printer Technologies, Addit. Manuf., 13, 179-200, 2017.
7
6. Xu J., Zheng S., Hu X., Li L., Li W., Parungao R., and Song K., Advances in the Research of Bioinks Based on Natural
8
Collagen, Polysaccharide and Their Derivatives for Skin 3D Bioprinting, Polymers, 12, 1237, 2020.
9
7. Parak A., Pradeep P., du Toit L.C., Kumar P., Choonara Y.E., and Pillay V., Functionalizing Bioinks for 3D Bioprinting
10
Ap plications, Drug Discov. Today, 24, 198-205, 2019.
11
8. Akkineni A.R., Ahlfeld T., Lode A., and Gelinsky M., A Ver-sa tile Method for Combining Diferent Biopolymers in a
12
Core/Shell Fashion by 3D Plotting to Achieve Mechanically Robus Consructs, Biofabrication, 8, 045001, 2016.
13
9. Buwald S.J., Boere M., Dijksra P.J., Feijen J., Vermonden T., and Hennink W.E., Hydrogels in a Hisorical Perspec tive:
14
From Simple Networks to Smart Materials, J. Control. Re lease, 190, 254-273, 2014.
15
10. Koch L., Gruene M., Unger C., and Chichkov B., Laser Assis-ed Cell Printing, Curr. Pharm. Biotechnol., 14, 91-97, 2013.
16
11. Jian H., Wang M., Wang S., Wang A., and Bai S., 3D Bio-print ing for Cell Culture and Tissue Fabrication, Bio-Des.
17
Manufact., 1, 45-61, 2018.
18
12. Chimene D., Lennox K.K., Kaunas R.R., and Gaharwar A.K., Advanced Bioinks for 3D Printing: A Materials Science
19
Per spective, Ann. Biomed. Eng., 44, 2090-2102, 2016.
20
13. Bedell M.L., Navara A.M., Du Y., Zhang S., and Mikos A.G., Polymeric Sysems for Bioprinting, Chem. Rev., 120, 10744-
21
10792, 2020.
22
14. Guvendiren M., Molde J., Soares R.M.D., and Kohn J., De signing Biomaterials for 3D Printing, ACS Biomater. Sci.
23
Eng., 2, 1679-1693, 2016.
24
15. Zhang A.P., Qu X., Soman P., Hribar K.C., Lee J.W., and Chen S.H., Rapid Fabrication of Complex 3D Extracellular
25
Microenvironments by Dynamic Optical Projection Stereo-lithography, Adv. Mater., 24, 4266-4270, 2012.
26
16. Zhang Z., Jin Y., Yin J., Xu C., Xiong R., Chrisensen K., and Huang Y., Evaluation of Bioink Printability for Bioprinting
27
Applications, Appl. Phys. Rev., 5, 041304, 2018.
28
17. Gu Z., Fu J., Lin H., and He Y., Development of 3D Bio print ing: From Printing Methods to Biomedical Applications, Asian J. Pharm. Sci., 15, 529-557, 2019.
29
18. Rupp H. and Binder W.H., 3D Printing of Core–Shell Capsule Composites for Pos‐Reactive and Damage Sensing Applica-tions, Adv. Mater. Technol., 5, 2000509, 2020.
30
19. Whitford W.G. and Hoying J.B., A Bioink by any Other Name: Terms, Concepts and Consructions Related to 3D Bioprint-ing, Future Sci., 2, 2016.
31
20. Augusine R., Skin Bioprinting: A Novel Approach for Cre ating Artifcial Skin from Synthetic and Natural Building
32
Blocks, Prog. Biomater., 7, 77-92, 2018.
33
21. Shahrubudin N., Lee T.C., and Ramlan R., An Overview on 3D Printing Technology: Technological, Materials, and
34
Ap plications, Procedia Manuf., 35, 1286-1296, 2019.
35
22. Carrow J.K., Kerativitayanan P., Jaiswal M.K., Lokhande G., and Gaharwar A.K., Polymers for Bioprinting, In Essentials
36
of 3D Biofabrication and Translation, Academic, Chap. 13, 229-248, 2015.
37
23. Akhtar M.F., Hanif M., and Ranjha N.M., Methods of Syn the sis of Hydrogels: A Review, Saudi Pharm. J., 24, 554-559, 2016.
38
24. Gungor-Ozkerim P.S., Inci I., Zhang Y.S., Khademhosseini A., and Dokmeci M.R., Bioinks for 3D Bioprinting: An Overview, Biomater. Sci., 6, 915-946, 2018.
39
25. Gurkan U.A., Assal R.E., Yildiz R., and Sung Y., Engineer-ing Anisotropic Biomimetic Fibrocartilage Microenvironment
40
by Bioprinting Mesenchymal Stem Cells in Nanoliter Gel
41
Drop lets, Mol. Pharm., 11, 2151-2159, 2014.
42
26. Donderwinkel I., Van Hes J.C., and Cameron N.R., Bio-Inks for 3D Bioprinting: Recent Advances and Future Prospects,
43
Polym. Chem., 8, 4451-4471, 2017.
44
27. Fedorovich N.E., DeWijn J.R., Verbout A.J., Alblas J., and Dhert W.J., Three-Dimensional Fiber Deposition of Cell-
45
Laden, Viable, Patterned Consructs for Bone Tissue Printing, Tissue Eng., 14, 127-133, 2008.
46
28. Ngo T.D., Kashani A., Imbalzano G., Nguyen K.T.Q., and Hui D., Additive Manufacturing (3D Printing): A Review of
47
Ma terials, Methods, Applications and Challenges, Compos. B: Eng., 143, 172-196, 2018.
48
29. Mota C., Camarero-Espinosa S., Baker M.B., Wieringa P., and Moroni L., Bioprinting: From Tissue and Organ Development to In Vitro Models, Chem. Rev., 120, 10547-10607, 2020.
49
30. Tan E.Y., Suntornnond R., and Yeong W.Y., High-Resolution Novel Indirect Bioprinting of Low-Viscosity Cell-Laden Hy-
50
drogels via Model-Support Bioink Interaction, 3D Print Addit. Manuf., 8, 69-78. 2021.
51
31. Hu T., Cui X., Zhu M., Wu M., Tian Y., Yao B., and Fu X., 3D-Printable Supramolecular Hydrogels with Shear-Thin ning
52
Property: Fabricating Strength Tunable Bioink via Dual Crosslinking, Bioact. Mater., 5, 808-818, 2020.
53
32. Hoch E., Hirth T., Tovar G.E., and Borchers K., Chemi cal Tai loring of Gelatin to Adjus Its Chemical and Physical
54
Prop erties for Functional Bioprinting, J. Mater. Chem. B, 1, 5675-5685, 2013.
55
33. Aldana A.A., Valente F., Dilley R., and Doyle B., Develop ment of 3D Bioprinted Gelma-Alginate Hydrogels with Tunable
56
Mechanical Properties, Bioprinting, 21, e00105, 2021.
57
34. Shin J.Y., Yeo Y.H., Jeong J.E., Park S.A., and Park W.H., Du al- Crosslinked Methylcellulose Hydrogels for 3D Bio print-
58
ing Applications, Carbohyd. Polym., 238, 116192, 2020
59
ORIGINAL_ARTICLE
مروری اجمالی بر انواع کمککاتالیزگرها و عملکرد آنها در فرایندهای (کو)پلیمرشدن اولفینها: از سنتز تا کاربرد صنعتی
در گذشته پژوهشگران بر این باور بودند که کمککاتالیزگر جزء غیرفعالی است که تنها وظیفه "حذف ناخالصی ها "و "آلکیل دارکردن" مراکز فعال کاتالیزی در ابتدای فرایند پلیمرشدن را بر عهده دارد و نقش مشخصی در ادامه فرایند پلیمرشدن ایفا نمی کند. امروزه اثبات شده که این باور نادرست است، چرا که استفاده از کمککاتالیزگرهای متنوع، به القای خواص متنوعی در پلیمر نهایی منجر می شود که با این دیدگاه ناهمخوان است. کمککاتالیزگر (یون منفی) و مراکز فعال کاتالیزی (یون مثبت) "جفت یون "را تشکیل میدهند که بر ریزساختار و چینش مونومرها در زنجیرهای پلیمری در طول واکنش پلیمرشدن حاکم هستند. از عوامل مهم در پلیمرشدن اتیلن آلفااولفین، انتخاب آلومینیم آلکیل برای کنترل فعالیت و خواص پلیمر است. در این مقاله، اهمیت نقش کمککاتالیزگر در فرایند پلیمرشدن کاتالیزگرهای زیگلر-ناتا، متالوسن و هیبریدی، اثر آن بر رفتار کاتالیزگر، توزیع مراکز فعال کاتالیزی، فعالیت کاتالیزگر و خواص محصول پلیمری نظیر وزن مولکولی و توزیع آن، درصد موم، کومونومرپذیری و خواص فیزیکی-مکانیکی متنوع از جمله استحکام و مقاومت ضربهای مرور میشود. نتایج نشان داده است، هر کمککاتالیزگر با توجه به ماهیت و ساختار شیمیایی آن موجب آلکیلدارشدن مراکز فعال کاتالیزی شده و بر این اساس باعث تولید پلیمرهایی با خواص متنوع میشود. همچنین، استفاده از ترکیب انواع کمککاتالیزگرها میتواند خواص متفاوتی نسبت به هر یک از کمککاتالیزگرها به تنهایی در فرایند پلیمرشدن القا کند.
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1831_e03d1e4b63e19161fe021d0ee3ca5e70.pdf
2022-08-23
27
35
10.22063/basparesh.2021.2942.1562
کلید واژه: آلکیل آلومینیوم
کمک کاتالیست
کاتالیست
پلیمریزاسیون
خواص پلیمر
مریم
ماسوری
m.masoori@ippi.ac.ir
1
واحد پژوهش و تحقیق /شرکت پتروشیمی جم
LEAD_AUTHOR
رضا
راشدی
r_rashedi@jpcomplex.com
2
مدیر واحد پژوهش و تحقیق /شرکت پتروشیمی جم
AUTHOR
عبدالحنان
سپاهی
a_sepahi@jpcomplex.com
3
واحد پژوهش و تحقیق /شرکت پتروشیمی جم
AUTHOR
محمد حسین
جندقیان
m.jandaghian@jpcomplex.com
4
واحد پژوهش و تحقیق /شرکت پتروشیمی جم
AUTHOR
احسان
نیکزینت
e.nikzinat@jpcomplex.com
5
واحد پژوهش و تحقیق /شرکت پتروشیمی جم
AUTHOR
سعید
هوشمند موید
sahoushmand@jpcomplex.com
6
پژوهشگر
AUTHOR
1. Akram M.A., Liu X., Jiang B., Zhang B., Ali A., and Fu Z., Efect of Alkylaluminum Cocatalys on Ethylene-1/Hexene
1
Copolymerization and Active Center Disribution of MgCl2-Supported Ziegler-Natta Catalys, J. Macromol. Sci. Part A,
2
58, 539-549, 2021.
3
2. Jandaghian M.H., Maddah Y., Nikzinat E., Masoori M., Sepahi A., and Rashedi R., Invesigation of the Efect of Mg(OEt)2
4
Manipulation on the Ethylene and 1-Butene Copolymerization Performance of Ziegler-Natta Catalyss, J. Macromol. Sci.
5
Part A, 58, 492-498, 2021.
6
3. Masoori M., Ahmadjo S., Mortazavi S.M.M., and Vakili M., Copolymerization of Ethylene α-Olefn Using MgCl2-Ethanol
7
Adduct Catalyss, J. Macromol. Sci. Part A, 54, 140-144, 2017.
8
4. Li P., Tu S., Xu T., Fu Z., and Fan Z., The Infuence of Combined External Donor and Combined Cocatalys on Propylene Polymerization with a MgCl2-Supported Ziegler-Natta Catalys in the Presence of Hydrogen, Appl. Polym. Sci., 132, 41689, 1-8, 2015.
9
5. Ko Y.S. and Woo S.I., Shape and Difusion of the Monomer-Controlled Copolymerization of Ethylene and α-Olefns over
10
Cp2ZrCl2 Confned in the Nanospace of the Supercage of NaY, Polym. Sci. Polym. Chem., 41, 2171-2179, 2003.
11
6. Wada T., Funako T., Chammingkwan A.T., Matta A., and Terano M., Structure-Performance Relationship of Mg(OEt)2 -Based Ziegler-Natta Catalyss, Catalysis, 20, 525-532, 2020.
12
7. Marques M.M.V., Nunes C.P., Tait P.J.T., and Dias A.R., Polymerization of Ethylene Using a High-Activity Ziegler–
13
Natta Catalys. I. Kinetic Studies, Polym. Sci. Polym. Chem., 31, 209-218, 1993.
14
8. Garof T., Mannonen L., Marjo Väänänen V.E., and Kalle Kallio P.W., Chemical Composition Disribution Study in Ethylene/1-Hexene Copolymerization to Produce LLDPE Material Using MgCl2-TiCl4-Based Ziegler-Natta Catalyss, J. Appl. Polym. Sci., 115, 826-836, 2010.
15
9. Liu B., Tian Z., Jin Y., Zhao N., and Liu B., Efect of Alkyl Aluminums on Ethylene Polymerization Reactions with a Cr-V Bimetallic Catalys, Macromol. React. Eng., 12, 1-12, 2018.
16
10. Pongchan T., Praserthdam P., and Jongsomjit B., Facile Invesigation of Ti3+ State in Ti-Based Ziegler-Natta Catalys with a Combination of Cocatalyss Using Electron Spin Resonance (ESR), Bull. Chem. React. Eng. Catal., 15, 55-65, 2020.
17
11. Taniike T., Thang V.Q., Binh N.T., Hiraoka Y., Uozumi T., and Terano M., Initial Particle Morphology Development
18
in Ziegler-Natta Propylene Polymerization Tracked with Stopped-Flow Technique, Macromol. Chem. Phys., 212, 723-729, 2011.
19
12. Taniike T., Tien Nguyen B., Takahashi S., Quoc Vu T., Ikeya M., and Terano M., Kinetic Elucidation of Comonomer-Induced Chemical and Physical Activation in Heterogeneous Ziegler-Natta Propylene Polymerization, J. Polym. Sci. Part
20
A: Polym. Chem., 49, 4005-4012, 2011.
21
13. Taniike T., Funako T., and Terano M., Multilateral Characterization for Indusrial Ziegler-Natta Catalyss owardElucidation of Structure-Performance Relationship, J. Catal., 311, 33-40, 2014.
22
14. Soga K., Shiono T., and Kim H.J., Activation of SiO2-Supported Zirconocene Catalyss by Common Trialkylaluminiums,
23
Makromol. Chem., 194, 3499-3504, 1993.
24
15. Soga K., Mori K., and Naito Y., Polymerization of Olefns with Noble Metal (Ru, Rh, Pd) Compounds Activated by Alkylaluminium or Alkyltitanium Compounds, Makromol. Chem., 11, 285-291, 1990.
25
16. De Carvalho A.B., Gloor P.E., and Hamielec A.E., A Kinetic Mathematical Model for Heterogeneous Ziegler-Natta
26
Copolymerization, Polymer, 30, 280-296, 1989.
27
17. Kissin Y.V., Isospecifc Polymerization of Olefns: With Heterogeneous Ziegler-Natta Catalys, Gulf Research and Development Company Pittsburgh, USA, 4612-5084, 1985.
28
18. Chen Y. and Fan Z., Ethylene/1-Hexene Copolymerization with TiCl4/MgCl2/AlCl3 Catalys in the Presence of Hydrogen, Eur. Polym. J., 42, 2441-2449, 2006.
29
19. Yang H., Zhang L., Zang D., Fu Z., and Fan Z., Efects of Alkylaluminum as Cocatalys on the Active Center Disribution
30
of 1-Hexene Polymerization with MgCl2-Supported Ziegler-Natta Catalyss, Catal. Commun., 62, 104-106, 2015.
31
20. Zheng W., He A., Liu C., Shao H., and Wang R., The Infuences of Alkylaluminium as Cocatalys on 1-Butene Polymerization with MgCl2-Supported TiCl4 Ziegler-Natta Catalyss, Polymer, 210, 122998, 2020.
32
21. Avar S., Mortazavi S.M.M., Ahmadjo S., and Zohuri G.H., α-Diimine Nickel Catalys for Copolymerization of Hexene
33
and Acrylate Monomers Activated by Diferent Cocatalyss, Appl. Organomet. Chem., 32, 1-10, 2018.
34
22. Niu Q., Zhang J., Peng W., Fan Z., and He A., Efect of Alkylaluminium on the Regio- and Stereoselectivity in Copolymerization of Isoprene and Butadiene Using TiCl4/MgCl2 Type Ziegler-Natta Catalys, Mol. Catal., 471, 1-8, 2019.
35
23. Senso N., Khaubunsongserm S., Jongsomjit B., and Praserthdam P., The Infuence of Mixed Activators on Ethylene Polymerization and Ethylene/1-Hexene Copolymerization with Silica-Supported Ziegler-Natta Catalys, Molecules, 15, 9323-9339, 2010.
36
24. Burkhard E. and Wagner H.P., Ziegler-Natta Catalys Compositions for Producing Polyethylenes with a High Molecular Weight Tail and Methods of Making the Same, US Pat. 0,130,271A1, 2011.
37
25. Joachim T.M. and Pater F., Catalys Components for the Polymerization of Olefns, US Pat. 10,155,825B2, 2018.26. Mei P.B.G., Process for the Gas-Phase Polymerization of Ethylene or Ethylene Mixtures, US Pat. 9,873,754 B2, 2018.
38
27. Jayaratne K., Process for Producing a Ziegler-Natta Procatalys for Ethylene Polymerization, US Pat. 10,184,016 B2, 2019.
39
28. Vittorias I. and Jens W., Polyethylene Composition Having Hith Mechanical Properties, US Pat. 9,458,312 B2, 2016.
40
29. Kam W. and Data R., Process for Making Polyethylene Copolymers with a Reversed Comonomer Disribution, US Pat. 0,040,160 A1, 2019.
41
ORIGINAL_ARTICLE
ذرات دوخاصیتی: 1- طراحی و تهیه
در آیین روم، دوخاصیتی خدایی بود که به عنوان متولی جهان شناخته میشد. او معمولاً با دو سر در خلاف جهت هم نشان داده میشد تا همزمان به دو جهت نگاه کند. از اصطلاح «دوخاصیتی» برای توصیف ذراتی استفاده می شود که دارای دو چهره با ویژگی های فیزیکی یا شیمیایی مختلف هستند. ذرات دوخاصیتی با ساختار نامتقارن قابل تنظیم و ویژگی های منحصر به فرد، توجه پژوهشگران را جلب کرده اند. این ناهمسانگردی می تواند به پدیده هایی مانند خودگردایش یا فعالیت های سطحی منجر شود. ذرات دوخاصیتی از دهه 1990 میلادی، تحت بررسی های علمی درخور توجهی قرار گرفتند. در این بررسی، روش های سنتز قدرتمندی چون پوشاندن، جدایی فاز و خودگردایش ارائه شده اند که برای تهیه ذرات دوخاصیتی با خواص و شکل شناسی های مختلف به کار میروند. این مطالعه مروری، به طور انحصاری روی ذرات دوخاصیتی، شامل مواد پلیمری تمرکز دارد. طبقه بندی های مختلف روش های سنتز ذرات دوخاصیتی از جمله برخی زمینه های تاریخی به طور ویژه شرح داده است. همچنین، به منظور کمک به پژوهشگران تازه وارد به زمینه ساخت یا استفاده از این ذرات، پیشرفت های اخیر در این زمینه را توصیف و جوانب مثبت و منفی روش های مختلف با نگاهی به مسیرها و کاربردهای آینده ارزیابی شده اند.
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1832_1f6a0ac26ccea7238b6b10568c961ab7.pdf
2022-08-23
36
49
10.22063/basparesh.2021.2957.1571
ذرات دوخاصیتی
طراحی ذرات دوخاصیتی
پوشاندن
جدایی فاز
خودگردایش
مائده
رمضانپور
ma_ramezanpour@sbu.ac.ir
1
دانشکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
عباس
رضایی شیرین آبادی
ab_rezaee@sbu.ac.ir
2
دانشکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
1. Casagrande C. and Veyssié M., Janus Beads-Realization and 1s Observation of Interfacial properties, C. R. Acad. Sci., Ser. II, 306, 1988.
1
2. Casagrande C., Fabre P., Raphaël E., and Veyssié M., Janus Beads: Realization and Behaviour at Water/Oil Interfaces,
2
Europhys. Lett., 9, 251-255, 1989.
3
3. de Gennes P.G., Soft Matter, Science, 256, 495-497, 1992.
4
4. Zhang Y., Huang K., Lin J., and Huang P., Janus Nanoparticles in Cancer Diagnosis, Therapy and Theranosics, Biomater.
5
Sci., 7, 1262-1275, 2019.
6
5. Cho I. and Lee K.-W., Morphology of Latex Particles Formed by Poly)methyl methacrylate)-Seeded Emulsion
7
Polymerization of Styrene, J. Appl. Polym. Sci., 30, 1903-1926, 1985.
8
6. Su H., Hurd Price C.-A., Jing L., Tian Q., Liu J., and Qian K., Janus Particles: Design, Preparation, and Biomedical
9
Applications, Mater. Today Bio, 4, 100033, 2019.
10
7. Safaie N. and Ferrier R.C., Janus Nanoparticle Synthesis: Overview, Recent Developments, and Applications, J. Appl.
11
Phys., 127, 170902, 2020.
12
8. Fan X., Yang J., Loh X.J., and Li Z., Polymeric Janus Nanoparticles: Recent Advances in Synthetic Strategies, Materials Properties, and Applications, Macromol. Rapid Commun., 40, 1800203, 2019.
13
9. Takei H. and Shimizu N., Gradient Sensitive Microscopic Probes Prepared by Gold Evaporation and Chemisorption on
14
Latex Spheres, Langmuir, 13, 1865-1868, 1997.
15
10. Love J.C., Gates B.D., Wolfe D.B., Paul K.E., and Whitesides G.M., Fabrication and Wetting Properties of Metallic Half-Shells with Submicron Diameters, Nano Lett., 2, 891-894, 2002.
16
11. Yake A.M., Snyder C.E., and Velegol D., Site-Specifc Functionalization on Individual Colloids: Size Control, Stability, and Multilayers, Langmuir, 23, 9069-9075, 2007.
17
12. Ho C.-C., Chen W.-S., Shie T.-Y., Lin J.-N., and Kuo C., Novel Fabrication of Janus Particles from the Surfaces of Electrospun Polymer Fibers, Langmuir, 24, 5663-5666, 2008.
18
13. Lin C.-C., Liao C.-W., Chao Y.-C., and Kuo C., Fabrication and Characterization of Asymmetric Janus and Ternary Particles, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2, 3185-3191, 2010.
19
14. McConnell M.D., Kraeutler M.J., Yang S., and Composo R.J., Patchy and Multiregion Janus Particles with Tunable Optical Properties, Nano Lett., 10, 603-609, 2010.
20
15. Huo F., Lytton-Jean A.K.R., and Mirkin C.A., Asymmetric Functionalization of Nanoparticles Based on Thermally
21
Addressable DNA Interconnects, Adv. Mater., 18, 2304-2306, 2006.
22
16. Lattuada M. and Hatton T.A., Preparation and Controlled Self-Assembly of Janus Magnetic Nanoparticles, J. Am. Chem. Soc., 129, 12878-12889, 2007.
23
17. Isojima T., Lattuada M., Vander Sande J.B., and Hatton T.A., Reversible Clusering of pH- and Temperature-Responsive
24
Janus Magnetic Nanoparticles, ACS Nano, 2, 1799-1806, 2008.
25
18. Hong L., Jiang S., and Granick S., Simple Method to Produce Janus Colloidal Particles in Large Quantity, Langmuir, 22, 9495-9499, 2006.
26
19. Qiang W., Wang Y., He P., Xu H., Gu H., and Shi D., Synthesis of Asymmetric Inorganic/Polymer Nanocomposite Particles via Localized Subsrate Surface Modifcation and Miniemulsion Polymerization, Langmuir, 24, 606-608, 2008.
27
20. Niu X., Ran F., Chen L., Lu G.J., Hu P., Deming C.P., Peng Y., Rojas-Andrade M.D., and Chen S., Thermoswitchable Janus
28
Gold Nanoparticles with Stimuli-Responsive Hydrophilic Polymer Brushes, Langmuir, 32, 4297-4304, 2016.
29
21. Ekanem E.E., Zhang Z., and Vladisavljević G.T., Facile Production of Biodegradable Bipolymer Patchy and Patchy
30
Janus Particles with Controlled Morphology by Microfuidic Routes, Langmuir, 33, 8476-8482, 2017.
31
22. Lahann J., Recent Progress in Nano-biotechnologyCompartmentalized Micro- and Nanoparticles via Electrohydrodynamic Co-jetting, Small, 7, 1149-1156, 2011.
32
23. Ku K.H., Lee Y.J., Yi G., Jang S.G., Schmidt B., Liao K., Klinger D., Hawker C.J., and Kim B.J., Shape-Tunable Biphasic
33
Janus Particles as pH-Responsive Switchable Surfactants, Macromolecules, 50, 9276-9285, 2017.
34
24. Tu F. and Lee D., Shape-Changing and Amphiphilicity-Reversing Janus Particles with ph-Responsive Surfactant Properties., J. Am. Chem. Soc., 136, 9999-10006, 2014.
35
25. Nisisako T., Torii T., Takahashi T., and Takizawa Y., Synthesis of Monodisperse Bicolored Janus Particles with Electrical
36
Anisotropy Using a Microfuidic Co-fow Sysem, Adv. Mater., 18, 1152-1156, 2006.
37
26. Chen C.-H., Shah R.K., Abate A.R., and Weitz D.A., Janus Particles Templated from Double Emulsion Droplets Generated Using Microfuidics, Langmuir, 25, 4320-4323, 2009.
38
27. Fernández-Rodríguez M.Á., Rahmani S., Yu C., Rodríguez-Valverde M.Á., Cabrerizo-Vílchez M.Á., Michel C., Lahann J., and Hidalgo-Álvarez R., Synthesis and Interfacial Activity of PMMA/Ptbma Janus and Homogeneous Nanoparticles at Water/Oil Interfaces, Colloid. Surface. Physicochem. Eng. Asp., 536, 259-265, 2018.
39
28. Goldacker T., Abetz V., Stadler R., Erukhimovich I., and Leibler L., Non-Centrosymmetric Superlattices in Block
40
Copolymer Blends, Nature, 398, 137-139, 1999.
41
29. Zhang W., He J., and Dong X., Controlled Fabrication of Polymeric Janus Nanoparticles and their Solution Behaviors,
42
RSC Adv., 6, 105070-105075, 2016.
43
30. Erhardt R., Böker A., Zettl H., Kaya H., Pyckhout-Hintzen W., Krausch G., Abetz V., and Müller A.H.E., Janus Micelles,
44
Macromolecules, 34, 1069-1075, 2001.
45
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی پارامترهای مؤثر بر پدیده خودهستهزایی در پلیمرهای نیمهبلوری
بلورینگی پلیمرهای نیمه بلوری تحت تأثیر دو فرایند هسته گذاری و رشد بوده و مرحله هسته گذاری واپایشگر سینتیک بلورینگی است. به طور کلی، دو نوع هسته گذاری همگن و ناهمگن وجود دارد. خودهسته زایی یا اثر حافظه، نوعی از هسته گذاری همگن است. این پدیده زمانی رخ می دهد که هسته های بلوری پلیمر باقیمانده ناشی از دما یا زمان ناکافی ذوب در مرحله سرمایش بعدی، به شتابدهی هسته گذاری منجر شوند. با وجود پژوهش های بسیاری که در زمینه خودهسته زایی انجام گرفته است، هنوز مفهوم این پدیده و عوامل مؤثر بر آن نیاز به مطالعه و بررسی دارد. در این مقاله، پس از معرفی پدیده خودهسته زایی و پدیده شناسی آن، روش اندازه گیری و تعیین دامنه های خودهسته زایی معرفی می شود. سپس، به بررسی دقیق عوامل مؤثر بر این پدیده، مانند اثر جرم مولکولی، توپولوژی و اثر محدودیت ساختاری زنجیرهای پلیمری پرداخته می شود. جرم مولکولی و توپولوژی، با ایجاد ممانعت های حاصل از گره خوردگی های سامانه های پلیمری، پایداری خودهسته زاها و اثر حافظه را افزایش می دهند. محدودیت های ساختاری در سامانه های دارای نانوذرات نیز همانند کوپلیمرهای دست های، تحت تأثیر محدودیت های ناشی از کاهش تحرک نفوذی زنجیرها هستند. در این سامانه ها، اتصال زنجیرها به سطح نانوذرات یا محدودیت های ناشی از اتصالات کووالانسی دو انتهای زنجیر به حذف دامنه خودهسته زایی (دامنه 2) و کاهش اثر حافظه منجر می شود.
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1830_ebccfb7eeb708b543ceb46a4107c9e9d.pdf
2022-08-23
50
58
10.22063/basparesh.2021.2959.1572
خودهستهزایی
اثر حافظه
هستهزایی
جرم مولکولی
توپولوژی
زهرا
یعقوبی
zyagoobi@gmail.com
1
دانشکده مهندسی پلیمر - دانشگاه صنعتی امیر کبیر
LEAD_AUTHOR
عبدالحنان
سپاهی
hannansepahi@gmail.com
2
واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی جم
AUTHOR
کمال
افضلی
k.afzali2830@gmail.com
3
واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی جم
AUTHOR
اعظم
جلالی آرانی
ajalali@aut.ac.ir
4
دانشگده مهندسی پلیمر- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
AUTHOR
خسرو
ولی اقبال
valieghbal@jpcomplex.ir
5
واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی جم
AUTHOR
1. Xu J., Reiter G., and Alamo R.G., Concepts of Nucleation in Polymer Crysallization, Crysals, 11, 1-19, 2021.
1
2. Kang J., Zhengfang C., and Jinyao C., Invesigation on the Self-Nucleation Behavior of Controlled-Rheology Polypropylene, J. Macromol. Sci. Part B Phys, 54, 127-142, 2015.
2
3. Yazdi M., Haddadi Asl V., Pourmohammadi M., and Roghani-Mamaqani H., Mechanical Properties, Crysallinity, and Self-
3
Nucleation of Carbon Nanotube-Polyurethane Nanocomposites, Polym. Tes., 79, 1-11, 2019.
4
4. Sangroniz L., Cavallo D., and Müller A.J., Self-Nucleation Efects on Polymer Crysallization, Macromolecules, 53,
5
4581-4604, 2020.
6
5. Blundell D.J. and Keller A., Nature of Self-Seeding Polyethylene Crysal Nuclei, J. Macromol. Sci. Part B, 2, 301-336, 1968.
7
6. Pérez R.A., Córdova M.E., López J.V., and Hoskins J.N., Nucleation, Crysallization, Self-Nucleation and Thermal
8
Fractionation of Cyclic and Linear Poly(ε-caprolactone)s, React. Funct. Polym., 80, 71-82, 2014.
9
7. Reid B.O., Madhavi V., Mamun A., Janani H., Gao H., Hu W., and Rufna G., Strong Memory Efect of Crysallization
10
above the Equilibrium Melting Point of Random Copolymers, Macromolecules, 46, 6485-6497, 2013
11
.8. Sangroniz L., Cavallo D., Santamaria A., Müller A.J., and Alamo R.G., Thermorheologically Complex Self-Seeded
12
Melts of Propylene-Ethylene Copolymers, Macromolecules, 50, 642-651, 2017.
13
9. Luo C. and Sommer J.U., Role of Thermal Hisory and Entanglement Related Thickness Selection in Polymer
14
Crysallization, ACS Macro Lett., 5, 30-34, 2015.
15
10. Michell R.M., Mugica A., Zubitur M., and Mu A.J., Self-Nucleation of Crysalline Phases within Homopolymers,
16
Polymer Blends, Copolymers, and Nanocomposites, Adv. Polym. Sci., 276, 215-256, 2015.
17
11. Cavallo D., Gardella L., Portale G., Müller A.J., and Alfonso G.C., The Morphology and Polymorphism of Self-Nucleated
18
Trigonal Isotactic Poly(1-butene) Studied by Synchrotron IR Microspectroscopy, CrysEngComm, 18, 816-828, 2016.
19
12. Zhang C.S., Shao H., Kong C., Wang W., Cao Y., and Liu W., Memory Efect on the Crysallization Behavior of Poly(lactic
20
acid) Probed by Infrared Spectroscopy, Eur. Polym. J., 50, 642-651, 2017.
21
13. Sangroniz L., Alamo R.G., and Cavallo D., Diferences between Isotropic and Self-Nucleated PCL Melts Detected
22
by Dielectric Experiments, Macromolecules, 51, 3663-3671, 2018.
23
14. Fillon B., Wittmann J.C., Lotz B., and Thierry A., Self-Nucleation and Recrysallization of Isotactic Polypropylene
24
(Α Phase) Invesigated by Diferential Scanning Calorimetry, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., 31, 1383-1393, 1993.
25
15. Michell R.M., Mugica A., Zubitur M., and Muller A.J., Self-Nucleation of Crysalline Phases within Homopolymers,
26
Polymer Blends, Copolymers, and Nanocomposites, Adv. Polym. Sci., 276, 215-256, 2017.
27
16. Arnal M.L., Balsamo V., Ronca G., Snchez A., and Müller A.J., Applications of Successive Self-Nucleation and Annealing
28
(SSA) to Polymer Characterization, J. Therm. Anal. Calorim., 59, 451-470, 2000.
29
17. Balsamo V., Paolini Y., Ronca G., and Müller A.J., Crysallization of the Polyethylene Block in Polysyrene-b-
30
Polyethylene-b-Polycaprolactone Triblock Copolymers: Self-Nucleation Behavior, Macromol. Chem. Phys., 201, 2711-
31
2720, 2000.
32
18. Arandia I., Agurtzane M., Zubitur M., Arantxa A., Liu G., Wang D., Rosica M., Dubois P., and Müller A.J., How Composition Determines the Properties of Isodimorphic Poly(butylene succinate-ran-butylene azelate) Random
33
Biobased Copolymers: From Single to Double Crysalline Random Copolymers, Macromolecules, 48, 43-57, 2014.
34
19. Fillon B., Wittmann J.C., Lotz B., and Thierry A., Self‐Nucleation and Recrysallization of Isotactic Polypropylene
35
(Α Phase) Invesigated by Diferential Scanning Calorimetry, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys, 31, 1383-1393, 1993.
36
20. Keller A. and Willmouth F.M., Self-Seeded Crysallization and Its Potential for Molecular Weight Characterization. I.
37
Experiments on Broad Disributions, J. Polym. Sci. Part A-2: Polym. Phys., 8, 1443-1456, 1970.
38
21. Lorenzo A.T., Arnal M.L., Sánchez J.J., and Müller A.J., Efect of Annealing Time on the Self-Nucleation Behavior
39
of Semicrysalline Polymers, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., 44, 1738-1750, 2006.
40
22. Li C.Y., The Rise of Semicrysalline Polymers and Why are they Still Interesing, Polymer, 211, 1-13, 2020.
41
23. Wang M., Li J., Shi G., Liu G., Mu A.J., and Wang D., Suppression of the Self-Nucleation Efect of Semicrysalline
42
Polymers by Confnement, Macromolecules, 54, 3810-3821, 2021.
43
24. Arnal M.L., López-Carrasquero F., Laredo E., and Müller A.J., Coincident or Sequential Crysallization of PCL and
44
PEO Blocks within Polysyrene-b-poly(ethylene oxide)-b-poly(ε-caprolactone) linear Triblock Copolymers, Eur. Polym.
45
J., 40, 1461-1476, 2004.
46
25. Müller A.J., Balsamo V., and Arnal M.L., Nucleation and Crysallization in Diblock and Triblock Copolymers, Adv.
47
Polym. Sci., 190, 1-63, 2005.
48
26. Bessif B., Pfohl T., and Reiter G., Self-Seeding Procedure for Obtaining Stacked Block Copolymer Lamellar Crysals in
49
Solution, Polymers, 13, 1-10, 2021.
50
27. Trujillo M., Arnal M.L., and Mu A.J., Thermal and Morphological Characterization of Nanocomposites Prepared
51
by In-Situ Polymerization of High-Density Polyethylene on Carbon Nanotubes, Macromolecules, 40, 6268-6276, 2007.
52
28. Müller A.J., Arnal M.L., Trujillo M., and Lorenzo A.T., Super-Nucleation in Nanocomposites and Confnement Efects on
53
the Crysallizable Components within Block Copolymers, Miktoarm Star Copolymers and Nanocomposites, Eur. Polym.
54
J., 47, 614-629, 2011.
55
29. Colonna S., Pérez-Camargo R.A., Chen H., Liu G., Wang D., Müller A.J., and Fina A., Supernucleation and Orientation of Poly(butylene terephthalate) Crysals in Nanocomposites Containing Highly Reduced Graphene Oxide, Macromolecules, 50, 9380-9393, 2017.
56
30. Wen X., Su Y., Shui Y., Zhao W., Müller A.J., and Wang D., Correlation between Grafting Density and Confned Crysallization Behavior of Poly(ethylene glycol) Grafted to Silica, Macromolecules, 52, 1505-1516, 2019.
57
ORIGINAL_ARTICLE
اثر نانوذرات الماس بر آمیزههای لاستیکی
در چند دهه اخیر، صنایع مختلف پلیمری شاهد افزایش استفاده از نانوذرات در راستای کاربردهای مختلف بوده اند. صنعت لاستیک یکی از این صنایع و نانوالماس یکی از این نانوذرات است. نانوالماس، به دلیل دارابودن ویژگی های بارزی چون خواص مکانیکی عالی و رسانندگی گرمایی زیاد در صنایع متنوعی مورد توجه ویژه قرار گرفته است. به عنوان نمونه، به استفاده از نانوالماس در آمیزه های لاستیکی به تنهایی یا در کنار سایر پرکننده ها، اخیرا بسیار پرداخته شده است. با ترکیب این نانوذرات با ماتریس لاستیک، انواع مختلفی از لاستیک ها با قابلیت های بیشتر تولید شده است. این قابلیت، شامل خواص فیزیکی و مکانیکی و خواص گرمایی بهتر بوده و درنتیجه شرایط پخت آسانتر است. ویژگی های یادشده بیشتر مرهون سطح فعال نانوالماس و همچنین رسانندگی گرمایی بسیار خوب آن است. به طور کلی، استفاده از نانوالماس در صنعت لاستیک با اهداف مختلف انجام می گیرد. در این مقاله، ضمن معرفی این دلایل و اهداف و موارد استفاده از این نانوذره در انواع لاستیک مانند لاستیک های طبیعی، استیرن-بوتادیان، نیتریل وغیره پرداخته شده است. همچنین سعی شده است، جدیدترین پژوهش های انجام شده در این زمینه بررسی و نتایج نهایی به طورخلاصه ارائه شده است.
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1836_d80727ac7ce8a5fc0acafcf84e8fec6a.pdf
2022-08-23
59
69
10.22063/basparesh.2021.2978.1577
نانوالماس
لاستیک
خواص فیزیکی و مکانیکی
خواص گرمایی
سینتیک پخت
محمدمهدی
کامیابی
mm.kamyabi@vru.ac.ir
1
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان
LEAD_AUTHOR
سید محمد صادق
حسینی
m.hosseini@vru.ac.ir
2
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان
AUTHOR
حانیه
جمالیزاده
hani.jamali1315@gmail.com
3
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان
AUTHOR
1. Ahmari H., Ghafuri M., and Izadpanah S., The Use of Nanoparticles in the Tires, 1s National Conference on
1
Nano Science & Nano Technology, Yazd, 16-18 Febreuary, 2011.
2
2. Thomas S. and Stephen R., Rubber Nanocomposites: Preparation, Properties, and Applications, John Wiley and
3
Sons, New York, 209-217, 2010.
4
3. Arroyo M., Lopez-Manchado M.A., and Herrero B., Organo-Montmorillonite as Subsitute of Carbon Black in Natural
5
Rubber Compounds, Polymer, 44, 2447-2453, 2003.
6
4. Tian Q., Zhang C., Tang Y., Liu Y., Niu L., Ding T., Li X., and Zhang Z., Preparation of Hexamethyl Disilazane-Surface
7
Functionalized Nano-Silica by Controlling Surface Chemisry and Its Agglomeration-Collapse Behavior in Solution
8
Polymerized Styrene Butadiene Rubber/Butadiene Rubber Composites, Compos. Sci. Technol., 201, 108482, 2021
9
5. Ameli A., Nofar M., Park C.B., Pötschke P., and Rizvi G., Polypropylene/Carbon Nanotube Nano/Microcellular
10
Structures with High Dielectric Permittivity, Low Dielectric Loss, and Low Percolation Threshold, Carbon, 71, 206-217, 2014.
11
6. Vahidifar A., Esmizadeh E., Elahi M., Ghoreishy M.H.R., Naderi G., and Rodrigue D., Thermoplasic Vulcanizate Nanocomposites Based on Polyethylene/Reclaimed Rubber: A Correlation Between Carbon Nanotube Dispersion State
12
and Electrical Percolation Threshold, J. Appl. Polym. Sci., 136, 47795, 2019.
13
7. Chen X.Y., Vinh-Thang H., Rodrigue D., and Kaliaguine S., Efect of Macrovoids in Nano-Silica/Polyimide Mixed Matrix
14
Membranes for High Flux CO2/CH4 Gas Separation, RSC Adv., 4, 12235-12244, 2014.
15
8. Esmizadeh E., Naderi G., and Paran S.M.R., Preparation and Characterization of Hybrid Nanocomposites Based on NBR/
16
Nanoclay/Carbon Black, Polym. Compos., 38, 181-188, 2017.
17
9. Fu J. and Naguib H.E., Efect of Nanoclay on the Mechanical Properties of PMMA/Clay Nanocomposite Foams, J. Cell.
18
Plas., 42, 325-342, 2006.
19
10. Paul D.R. and Robeson L.M., Polymer Nanotechnology: Nanocomposites, Polymer, 49, 3187-3204, 2008.
20
11. Karami P., Khasraghi S.S., Hashemi M., Rabiei S., and Shojaei A., Polymer/Nanodiamond Composites-A Comprehensive
21
Review from Synthesis and Fabrication to Properties and Applications, Adv. Colloid Interfac Sci., 269, 122-151, 2019.
22
12. Abbasian A., Mohebbi H., and Mobasherpour A., An Introduction to the Applications of Nano Diamonds, Fazaye
23
Nano (Persian), 16, 12-20, 2005.
24
13. Dolmatov V.Y., Detonation-Synthesis Nanodiamonds: Synthesis, Structure, Properties and Applications, Russ.
25
Chem. Rev., 76, 339, 2007.
26
14. Barikani M., Kalaee M., Mazinani S., and Barikani M., Nano-Diamonds and Nano-Polymer Structures, J. Iran. Chem. Eng. (Persian), 14, 75-86, 2015.
27
15. Shakun A., Vuorinen J., Hoikkanen M., Poikelispää M., and Das A., Hard Nanodiamonds in Soft Rubbers: Pas, Present
28
and Future–A Review, Compos. Part A: Appl. Sci., 64, 49-69, 2014.
29
16. Chimova G., Synthesis and Characterization of Nano-Crysalline Diamond Films, MSc Thesis, South Africa,University of the Witwatersrand, Johannesburg, 2011.
30
17. Rabiei S. and Shojaei A., Vulcanization Kinetics and Reversion Behavior of Natural Rubber/Styrene-Butadiene Rubber Blend Filled with Nanodiamond–The Role of Sulfur Curing Sysem, Eur. Polym. J., 81, 98-113, 2016.
31
18. Jafarpour E., Shojaei A., and Ahmadijokani F., High-Performance Styrene-Butadiene Rubber Nanocomposites Based
32
on Carbon Nanotube/Nanodiamond Hybrid with Synergisic Thermal Conduction Characterisics and Electrically Insulating
33
Properties, Polymer, 196, 122470, 2020.
34
19. Dolmatov V.Y., Composition Materials Based on Elasomer and Polymer Matrices Filled with Nanodiamonds of Detonation Synthesis, Nanotechnol. Russ., 4, 556, 2009.
35
20. Dolmatov V.Y., Applications of Detonation Nanodiamond, in Ultrananocrysalline Diamond, Shenderova O.A. and Gruen D.M. (Eds.), 1s ed., Elsevier, England, 477-527, 2006.
36
21. Yang Z., Huang Y., and Xiong Y., A Functional Modifed Graphene Oxide/Nanodiamond/Nano Zinc Oxide Composite
37
for Excellent Vulcanization Properties of Natural Rubber, RSC Adv., 10, 41857-41870, 2020.
38
22. Pichot V., Risse B., Schnell F., Mory J., and Spitzer D., Undersanding Ultrafne Nanodiamond Formation Using
39
Nanosructured Explosives, Sci. Rep., 3, 1-6, 2013.
40
23. Petrov E.A. and Zelenkov V.M., Modifcation of Rubber Properties with Ultradispersed Diamond-Containing Material,
41
Process All-Union Conference on Detonation, Krasnoyarsk, Russia, 219-224, 1991.
42
24. Tsypkina I.M. and Voznyakovskii A.P., The Infuence of Detonation Nanocarbon on Compounds Based on SKI-3 and
43
SKI-5 Rubbers, Kauch Rezina, 1, 10-13, 2003.
44
25. Lyamkin A.I., Red’kin V.E., Chiganova G.A., Goncharov V.M., and Ershov D.V., Production Propertie and Application
45
of Detonation Nanocarbon in Elasomeric Composites, Polym. Sci. Technol., 33, 9-13, 2006.
46
26. Akopyan L.A., Zlotnikov M.N., Rumyantsev B.V., Abramova N.L., Zobina M.V., and Mordvintseva T.L., Synthesis of
47
Explosive Decompression-Resisant Rubbers with the Use of Detonation Carbon, Phys. Solid State, 46, 742-745, 2004.
48
27. Adrianova O.A., Sokolova M.D., and Popov S.N., Application of Ultradispersed Diamonds in Modifcation of Fros-Resisant Elasomers, Kauch Rezina, 6, 11-15, 1999.
49
28. Branson B.T., Fluids and Polymer Composites Comprising Detonation Nanodiamond, Ph.D Thesis, United States,
50
Graduate School of Vanderbilt University, 2010.
51
29. Dolmatov V.Y., Polymer-Diamond Composites Based on Detonation Nanodiamonds. Part 2, J. Superheat. Mater.,
52
29, 65-75, 2007.
53
30. Shenderova O., Tyler T., Cunningham G., Ray M., Walsh J., Casulli M., Hens S., McGuire G., Kuznetsov V., and Lipa S.,
54
Nanodiamond and Onion-Like Carbon Polymer Nanocomposites, Diam. Relat. Mater., 16, 1213-1217, 2007.
55
31. Voznyakovskii A.P., Self-Organization in Nanocomposites Based on Detonation Nanodiamonds, Phys. Solid State, 46,
56
644-648, 2004.
57
32. Voznyakovskii A.P. and Prokoshev A.O., Model of Polymer Reinforcement with Detonation Nanodiamonds, Macromol.
58
Sci. B, 52, 1811-1817, 2013.
59
33. Luo W., Li L., Luo B., Zhang F., Wang T., Yao Y., and Xu W., Nanodiamond-Filled High-Temperature Vulcanized Silicon
60
Rubber Composite for High-Voltage Insulator Applications, J. Mater. Sci.: Mater. Electronic., 32, 23116-23125, 2021.
61
34. Qu J., Fan L., Mukerabigwi J.F., Liu C., and Cao Y., A Silicon Rubber Composite with Enhanced Thermal Conductivity and Mechanical Properties Based on Nanodiamond and Boron Nitride Fillers, Polym. Compos., 42, 4390-4396, 2021.
62
35. Sirotinkin N.V., Voznyakovskii A.P., and Ershova A.N., Model of Formation of Three-Dimensional Polyurethane Films
63
Modifed by Detonation Nanodiamonds, Phys. Solid State, 46, 746-747, 2004.
64
36. Ozerin A.N., Kurkin T.S., Alkhanishvili G.G., Kechek’yan A.S., Gritsenko O.T., Perov N.S., Ozerina L.A., Beshenko M.A.,
65
and Dolmatov V.Y., The Structure and Properties of Polymer-Nanodiamond Composites on the Base of Block-Copolymer Polysyrene-Polybutedien-Polysyrene, Nanotechnol. Russ., 4, 480-488, 2009.
66
37. Lim D.P., Lee J.Y., Lim D.S., Ahn S.G., and Lyo I.W., Efect of Reinforcement Particle Size on the Tribological Properties of
67
Nano-Diamond Filled Polytetrafuoroethylene Based Coating, J. Nanosci. Nanotechnol., 9, 4197-4201, 2009.
68
ORIGINAL_ARTICLE
بخش جنبی
*معرفی شرکت : Dupont- امریکامجتمع پلاستیک طبرستان- ایران*معرفی پایان نامه*معرفی کتاب
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1913_6ef7ef50ddc6692e340458c944edfbce.pdf
2022-08-23
70
77
Dupont
مجتمع پلاستیک طبرستان
همکاران
تحریریه
1
IPPI
AUTHOR
1- https://fa.wikipedia.org/
1
2- https://www.nipna.ir
2
3- https://www.dupont.com/
3