پاورپوینت اتیلن_ پروپیلن دی ان مونومر

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

اتیلن_ پروپیلن دی ان مونومر

اسلاید 2 :

مقدمه

کوپلیمراتیلن ـ پروپیلن نخستین بار به سال 1962 در ایالات متحده و در مقادیر کم و محدود تجاری عرضه گشت . حدود سالهای 1954 و 1960 مقادیر کم آن درآزمایشگاههای ایتالیا و ایالات متحده ساخته شده بود. اگر چه تولید تجاری آن در سال 1963 آغاز شد اما کوپلیمر اتیلن ـ پروپیلن اکنون دارای بالاترین ضریب و میزان رشد می باشد..کوپلیمرهای اتیلن پروپیلن با خاصیت الاستومری که خانواده ای از تر پلیمر های اتیلن_پروپیلن_دی ان را در بر می گیرندبه دلیل کاربردهای عام وخاص از الاستومرهای تجاری مهم هستند.تولید این لاستیک ها تا سال 1995 بالغ بر650000تن در سال و فروش آنها در سال 2000میلادی1.9بیلیون پوند بوده است.

اسلاید 3 :

ترپلیمر اتیلن ـ پروپیلن را عموماEPDM می نامند. این نامگذاری از طرف انجمن آمریکایی آزمون مواد (ASTM) انستیوی بین المللی تولید کنندگان کایوچوی مصنوعی و سازمان استانداردهای بین المللی به عنوان یک قرارداد پذیرفته شده است که محصولی پرمصرف تر و قابل واکنش با گوگرد که در مولکولهای آن درصد کمی از یک منومر دی ان علاوه بر اتیلن و پروپیلن وجود داشته باشد اطلاق می گردد. مفهوم این حروف که در کنار هم قرار گرفته اند EPDM بدین ترتیب است E برای اتیلن P برای پروپلین D برای دی ان و M برای متیلن واحد تکراری ( ) که در حقیقت ستون اصلی تشکیل دهنده زنجیره پلیمری می باشد.

اسلاید 4 :

پلياتيلن و پليپروپيلن، پليمرهايي هستند با دماي انتقال شيشهاي بسيار پايين و داراي ماهيت بلورينگي كه به دليل نظم ساختماني هر يك از اين هموپليمرها، ميتوان ويژگي بلورينگي را از پليمر سلب و پليمري با ويژگي لاستيكي پديد آورد. كوپليمر تشكيل شده با اين روش، EPM ناميده ميشود كه داراي ماهيت كاملاً اشباع بوده و به دليل همين ماهيت، از مقاومت جوي و حرارتي بالايي برخوردار است، اما اين الاستومر بهعلت عدم وجود پيوند دوگانه در ساختار شيميايي فاقد قابليت پخت گوگردي و فقط با سيستم پخت پراكسيدي پخت ميشود. براي حل اين مشكل، از منومر سومي (منومر DN) در واكنش با اتيلن و پروپيلن استفاده ميشود. به اين ترتيب، ترپليمري حاصل ميشود كه حاوي پيوند دوگانه بوده و قابليت پخت گوگردي را پيدا خواهد كرد. اين ترپليمر EPDM ناميده ميشود.

اسلاید 5 :

تولید انبوه EPM و EPDM از سال 1963 آغاز شده و در سال 1985 با افزایش رشد مصرف مقدار تولید جهانی این الاستورمر به 540 میلیون تن رسید که حدود 44 درصد ظرفیت تولید کل استومرهای مصنوعی را بخود اختصاص داد. ساختمان پلیمر EPDM ساختمان منظم و بی شکل کوپلیمر یک در میان اتیلن پروپلین CH3 CH2 CH2 C CH2 n H را به این ترتیب می توان نمایش داد این ساختمان فوق العاده شبیه به ساختمان کایوچوی طبیعی یعنی سیس 1 و 4 پلی ایزوپرون می باشد. CH3 CH2 CH2 C CH2 n لذا تعجب آور نخواهد بود که کوپلیمر یک در میان منظم اتیلن و پروپلین حتما یک ماده لاستیکی باشد زیرا ساختمان آن بسیار شبیه ساختمان اولین کایوچوی مفید و با ارزش یعنی کایوچوی طبیعی است.

اسلاید 8 :

روش تولید این لاستیک، پلیمریزاسیون (بسپارش) به کمک زیگلرناتا است. این لاستیک از مونومرهای اتیلن و پروپیلن به همراه یک مونومر دی ان غیر اشباع از نوع اتیلن نوربورنین (ENB)، هگزا دی ان (1,4 HD)و یا دی سیکلو پنتا دی ان (DCPD) 9ساخته شده است.

روش تولید

اسلاید 10 :

در سال 1951 پروفسور کارل زیگلر در آلمان گروه جدیدی از کاتالیزورهای واکنش های پلیمریزاسیونی را کشف نمود. این کاتالیزورها از یک نمک ها لوژنه فلزات واسطه همراه با یک عامل احیا کننده آلی ـ فلزی مثل آلکیل آلومینیوم تشکیل می شدند. این کاتالیزورها مسیر واکنش پلیمریزاسیونی را از طریق مکانیزم آنیونی پیش برده و در بسیاری از حالات پلیمری با نظم ساختمانی بسیار زیاد به وجود می آورند. زیگلر این اختراع خود را به ثبت رسانید. کاتالیزورهای زیلگر اولین بار به صورت تجاری در ساخت پلی اتیلن خطی با چگالی زیاد و در فشار پایین به کار گرفته شدند. در ایتالیا پروفسور گویلو ناتا تحقیقات روی این نوع کاتالیزوها را گسترش داده و نشان داد که برخی از آنها قادر به تولید و ایجاد پلیمرهای بسیاری که غالبا با انواع دیگر از لحاظ آرایش فضایی تفاوت دارند می باشند.

اسلاید 11 :

به همین دلیل این کاتالیزورها را به نام کاتالیزورهای فضا ویژه خواندند. پروفسور ناتا همچنین دریافت که پروپیلن نیز میتواند از این طریق پلیمریزه گردد. و به این ترتیب پلی پروپیلن نیز به عنوان دومین پلاستیک اولفینی تجاری که از طریق این تکنولوژی کاتالیزوری جدید ساخته شده بود به بازار عرضه شد. پلی اتیلن و پلی پروپیلن هر دو بلوری و گرما سخت هستند و به هیج رو حالت لاستیکی و کشانی ندارند با پیشرفت بیشتر مطالعات پروفسور ناتا دریافت که با استفاده از برخی گونه های کاتالیزورهای زیلگر می توان ترتیبی فراهم نمود که اتیلن و پروپیلن به صورت اتفاقی و نامنظم کوپلیمریزه شده ( به صورت غیر فضا ویژه ) و ایجاد ماده ای بی شکل با خواص کشسانی و لاستیکی جالب نماینددر سال 1963 به پروفسور کارل زیگلر و پروفسور کویلر ناتا مشترکا جایزه نوبل شیمی به خاطر کشفی که منجر به ساخت چندین نوع الاستومر و پلاستیک جدیدی از جمله کایوچوهای اتیلین پروپیلن گشت اعطا گردید.

اسلاید 13 :

1. پخت پراكسيدي
پراكسيدها، تركيباتي با ساختار R-O-O- هستند و پيوند اكسيژن- اكسيژن با اعمال حرارت و يا استفاده از پرتو پرانرژي، شكسته شده و پراكسيد به راديكال آزاد تجزیه ميشود. اين راديكال آزاد با حمله به زنجير پليمر و گرفتن هيدروژن، راديكال آزاد را بر روي زنجير پديد ميآورد. به اين ترتيب، زنجيرهاي مجاور از طريق اين راديكالها به هم متصل و بين زنجيرها اتصال كربن-كربن توليد ميشود. پراكسيدها، انواع بسيار متنوعي دارند و هر يك در محدوده دمايي خاصي فعال ميشوند. آنها ميتوانند بهصورت خالص يا تركيب با پودر و يا خمير باشند.

از مزاياي پخت پراكسيدي، ميتوان به خواص حرارتي (پيرشدگي) عالي و همچنين ميزان مانايي فشاري پايين اشاره كرد. از آنجايي كه پراكسيد ميتواند با مواد افزودني در كامپاند، وارد واكنش شود، بايد در انتخاب نوع و مقدار آن كاملاً دقت شود. در پخت پراكسيدي همانند پخت گوگردي، ميتوان با استفاده از مواد فعالكننده، بازده پخت را تا 20درصد افزايش داد. تريآليل سيانورات (TAC) و اتيلن گليكول دياكريلات، مهمترين فعالكنندههاي پخت پراكسيدي هستند.

روش های پخت

اسلاید 14 :

2. پخت گوگردي
پخت گوگردي، از طريق واكنش گوگرد با منومر DN صورت ميگيرد. سرعت پخت به نوع و درصد منومر DN بستگي دارد. EPDM از پخت آرامي برخوردار است، لذا استفاده از شتابدهندههاي سريع و فوقالعاده سريع براي پخت گوگردي، امري ضروري است. سيستم پخت، شامل گوگرد و مواد گوگرددهنده، شتابدهنده اوليه شامل تركيبات تيازول و شتابدهنده فوقالعاده سريع شامل تيورام و ديتيوكربامات است. يكي ديگراز عوامل مهم در زمينه سرعت پخت ميزان توزيع جرم مولكولي EPDM است. هر چه ميزان اين توزيع باريكتر باشد، سرعت پخت سريعتر خواهد بود.

از مزاياي پخت گوگردي ميتوان به خواص ديناميكي و سايشي بهتر نسبت به پخت پراكسيدي اشاره كرد. يكي از معايب پخت گوگردي، سفيدك زدن قطعات (مخصوصاً در پخت پرسي) است. اين نقص را ميتوان با استفاده از تركيباتي كه حلاليت بيشتري در الاستومر EPDM دارند همانند MBT و zdbc، برطرف كرد.

اسلاید 16 :

مونومر: اتیلن، پروپیلن، دی ان وغیر قطبیحلال: 1و2و4 ـ تری کلرو بنزن (1,2,4-Trichlorobenzene)، آلیفاتیک ها (Aliphatic)، آروماتیک ها (Aromatic) و هیدروکربن های هالوژنهدانسیته: به دلیل تِرپلیمر (Ter-Polymer) بودن می تواند از 0.86 تا 0.99 g/cm3 باشد.دمای ذوب(Tm ):بیشتر از 150 درجه سانتی گراد (بسته به درصد پلی اتیلن) دمای انتقال شیشه ای(Tg ):60- تا 33درجه سانتی گراد (معمولاً 54درجه سانتی گراد ذکر می شود)سختی (Shore A )برابر 40 تا 90

ویژگی ها

اسلاید 17 :

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان)

در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله خود خاموش شوندگی نشان میدهد.

شعله زرد دارد و با سر و صدا می سوزد.
دود سفید متمایل به خاکستری دارد و توأم با ذرات کربن است.
در شعله چکه نمی کند.
بوی شمع در حال سوختن می دهد.

اسلاید 18 :

مزیت ها
مقاومت بالاي حرارتي وگرمایی(تا دماي 150درجه)
مقاومت عالي در برابر عوامل جوي و ازن ونور خورشیدواشعه uvو فرابنفش(به دلیل سیر شدگی اغلب واحدهای تکرار شونده)
انعطافپذيري در دماي پايين
مقاومت در برابر آب ورطوبت و بخار
عایق الكتريكي بسيار خوب وعایق حرارتی وبرودتی نسبتا خوب
مقاومت در برابر مواد قطبي، اکثراسيدها وبازهاو مواد شوينده
فرايندپذيري بسيار خوب
قیمت نسبتاً ارزان
زمان مند شدن-اکسید شوندگی-پیر شدگی ناشی از گرما در آن کم است
مقاومت سایشی عالی، مقاومت در برابر ضربه
فاقد مواد سمی نظیرCfcs-Dioxin-Nitrosamine-Halogen-وPvcمی باشد که درهنگام آتش سوزی مهم است

اسلاید 19 :

. مقاومت در برابر شعله و آتش

.چسبندگی ضعیف به الیاف و فلزات 

.مقاومت کم در برابر روغن و حلال های هیدروکربنی هالوژنه

.مقاومت کم در برابر مایعات بر پایه نفت(بنزین و نفت سفیدو.)

عیب ها

اسلاید 20 :

مقایسه خواص الاستومرEPDMبا سایر الاستومرها