فصلنامه علمی بسپارش

فصلنامه علمی بسپارش

مروری بر واکس‌های سنتزی: روش‌های تولید، خواص فیزیکوشیمیایی و کاربردهای مهندسی

نوع مقاله : تالیفی

نویسنده
سازمان جهاد دانشگاهی تهران
10.22063/basparesh.2026.35875.1772
چکیده
‌واکس‌ها (Waxes) گروهی از مواد آلی جامد یا نیمه‌جامد با وزن مولکولی نسبتا بالا (معمولاً بین ۴۰۰ تا ۱۰,۰۰۰ گرم بر مول) هستند که به‌طور گسترده در صنایع پلیمری، پوشش‌ها، چسب‌ها، لاستیک، داروسازی و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند. واکس‌‌ها به دلیل خواص منحصر به فردی نظیر نقطه ذوب مشخص، بلورینگی قابل توجه، آب‌گریزی، پایداری شیمیایی و قابلیت اصلاح ساختاری به افزودنی‌هایی کلیدی در طراحی و مهندسی سامانه‌های پلیمری تبدیل شده‌اند. در این مقاله مروری، ابتدا جایگاه واکس‌ها در علوم و مهندسی پلیمر تعریف شده و سپس طبقه‌بندی آن‌ها بر اساس ساختار شیمیایی به دو گروه اصلی هیدروکربنی (واکس‌های پلی‌الفینی و واکس‌های فیشر-تروپش) و قطبی (واکس‌های آمید، واکس های پلی اتیلن اکسیده شده، واکس‌های استری، واکس‌های کوپلیمری) ارائه شده است. روش‌های مختلف تولید واکس‌های پلی‌اولفینی شامل پلیمریزاسیون رادیکالی با فشار بالا، پلیمریزاسیون با کاتالیزورهای زیگلر-ناتا و متالوسن، تخریب حرارتی و تولید از مواد بازیافتی به تفصیل تحلیل شده است. همچنین واکس‌های فیشر-تروپش، آمیدی، استری، اکسیدشده و کوپلیمری از نظر ساختار، خواص و روش‌های سنتز بررسی شده‌اند. در نهایت، کاربردهای مهندسی واکس‌ها در نه حوزه اصلی صنعتی ارائه شده است. این مقاله مروری با تحلیل نظام‌مند ارتباط ساختار–خواص–کاربرد واکس‌ها، مسیرهای پژوهشی آینده در توسعه واکس‌های مهندسی‌شده و زیست‌پایه را ترسیم می‌نماید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Overview of Synthetic Waxes: Production Methods, Physicochemical Properties, and Engineering Application

نویسنده English

Zohre Taherkhani
ACECR,Tehran Organization
چکیده English

Waxes are a group of organic solid or semi-solid materials with relatively high molecular weight (typically ranging from 400 to 10,000 g/mol), which are widely used in polymer, coating, adhesive, rubber, pharmaceutical, and packaging industries. Waxes have become key additives in the design and engineering of polymer systems owing to unique properties such as a distinct melting point, significant crystallinity, hydrophobicity, chemical stability, and structural modifiability. In this review, the role of waxes in polymer science is defined, followed by a classification based on their chemical structure (hydrocarbon and functionalized types). Subsequently, waxes are classified based on their chemical structure into two main categories: hydrocarbon waxes (including polyolefin waxes and Fischer-Tropsch waxes) and polar waxes (including amide waxes, oxidized polyethylene waxes, ester waxes, and copolymer waxes). Various production methods of polyolefin waxes (including high-pressure radical polymerization, Ziegler–Natta and metallocene catalysis, thermal degradation, and production from recycled materials) are analyzed in detail. Moreover, Fischer–Tropsch, amide, ester, oxidized, and copolymer waxes are examined in terms of structure, properties, and synthesis process. Finally, the engineering applications of waxes across nine major industrial fields are presented. By analyzing the structure–property–application relationships, this review outlines future research directions for the development of engineered and bio-based waxes.

کلیدواژه‌ها English

Synthetic waxes, Polyolefin waxes, Fischer–Tropsch waxes, Amide waxes, Polymer additive

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 آبان 1405