تحقیق در مورد پلیمر های پلی کربنات
| دسته بندی | مکانیک |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 53 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 116 |
تحقیق در مورد پلیمرهای پلی کربنات
بخشهایی از متن:
مقدمه
مصرف پلیمرهای پلی کربنات، پلیمرهای که با گروه –O-C-O- بهم متصل هستند، از ز مان گزارشات اولیه بسیار رشد کرده است Report 1969) (PEP . تضمین رشد آینده این صنعت با افزایش شرکتهای جدید به 6 تولید کننده سابق این ماده نشان داده شده است رشد تکنولوژی، شامل افزایش گریدهای با کاربرد خاص، امکان رقابت پلی کربناتها را در مصارف مختلف فراهم کرده است.
پلی کربناتها در بین پلیمرهای مختلف از لحاظ پایداری ابعادی مقاومت ضربه و شفافیت بسیار برجسته می‌باشند. مقاومت در برابر شعله آن خوب بوده و توسط بهبود دهنده‌هایی بهتر شده تا گرید خاصی تولید شود. با وجود اینکه پلیمرهای دیگر و فلزات در تعدادی از خواص بتنهایی بهتر از پلی کربنات میباشد، اما نیاز به ترکیبی از خواص مختلف باعث میشود که پلی کربنات بعنوان تنها امکان انتخاب شود. از سوی دیگر کمی مقاومت در برابر حلالها یک اشکال عمده در بسیاری از کاربردها میباشد. بطور کلی پلی کربناتها در تمامی رشته‌های مهندسی پلاستیک رقابت می‌کنند، که از مصارف عمده آن می‌توان به شیشه‌ها، علامات و روشنایی اشاره کرد.
این گزارش تکنولوژی، هزینه و بازار پلی کربناتها را که از سه روش فژنیزاسیون محلولی فژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون تهیه می‌شوند را ارائه می‌کند. 2 نوع از دو روش اول و یک نوع از روش سوم ارائه خواهد شد. همچنین نحوه تولید گرید مقام در برابر شعله و اکستروژن دوباره پلیمر برای تولید گریدهای خاص بیان خواهد شد.
این تحقیق به پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A محدود است، که مهمترین مزیلی کربنات از نقطه نظر تجاری می‌باشند. در PEP گزارش 50، کوپلیمرها فقط با توجه به بیس فنول A و بیس فنول A هالوژنه و یا مقدار کمی از عوامل سه گروهی شاخه‌ای در نظر گرفته شده است بدلیل عرضه تجاری گریدهای خاصی، می‌بایستی هم کوپلیمرها و آلیاژها را در نظر گرفت، کوپلیمرهایی که تجاری نیستند و همچنین آلیاژهایی که پلی کربنات جزء کم هستند در نظر گرفته نمی‌شوند.
این گزارش هیچگونه آنالیزی در مورد پلیمرهای فوم ، پلیمرهای تقویت شده با الیاف و افزودنیهایی ضد شعله که موضوع PEPهای مختلف هستند را ارائه نمی‌کند. مواد اولیه خام بیس فنول A . فسژن و تترابروموبیس فنول A (TBBPA) موضوع PEP شماره 81 می‌باشند. منابع اطلاعاتی ، پتنت‌ها، جزوات و مقالات مربوطه از سال 1976 میباشد.
...
تولید کنندگان سه روش عمده برای تولید پلی کربنات بکار می‌برند: فسژنیزاسیون محلولی، فسژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون. فقط کسر کمی از تولید کل توسط ترانس استریفیکاسیون میباشد و مقدار عمده تولید از طریق فسژنیزاسیون بین سطحی میباشد. اما تفکیک دقیق در میزان آن از مقالات مشخص نمی‌باشد. کلیه این روشها به انضمام دو متغیر و یک روش بر ای گرید مقاوم در برابر شعله در این گزارش نوشته شده است.
فسژنیزاسیون محلولی شامل واکنش بیس فنول A با فسژن در حضور پیریدین بعنوان گیرنده اسید ] تا محصول جانبی اسید کلریدریک تولید کند[ و p-t بوتیل فنول (PTBP) بعنوان اختتام دهنده زنجیربا متیلن کلراید بعنوان حلال میشود. یک پلیمر واحد تکراری تولید میشود که انتهای زنجیر با گروههای p-t بوتیل فنیل اختتام یافته است. پلیمر باز یافت شده، اکسترود میشود و بصور ت چیپهایی بریده میشود فسژنیزاسیون محلولی بصورت تجاری توسط جنرال الکتریک استفاده میشود.
در فسژنیزاسیون بین سطحی، یک فاز Caustic آبی اسید هیدروکلریک را جذب کرده و از پریدین استفاده نمی‌شود. تری اتیل آمین این واکنش را سرعت می‌بخشد.
فژنیزاسیون بین سطحی بصورت تجاری توسط شرکتهای بایره موبای و تولید کنندگان ژاپنی استفاده میشود.
توانس استریفیکاسیون واکنش بین دی فنیل کربنات با بیس فنول A در دمای بالا (elevated) میباشد. ملکولهای پلیمری که از این طریق تولید میشود با گروههای فنیل خاتمه می‌یابند. ترانس استریفیکاسیون بصورت تجاری توسط شرکت بایر و شرکتهای تحت لیسانس آن استفاده میشود.
جدول 2-1 ارزیابی ما را از تولید گریدهای تزریق پلی کربنات نشان می‌دهند در فژنیزاسیون محلولی پیوسته (ستون اول جدول) از یکسری راکتور همزن دار استفاده میشود. هزینه‌ها بالاتر از فژنیزاسیون بین سطحی توسط راکتورهای مشابه (ستون دوم) میباشد. که یکی از دلایل آن می‌تواند بدلیل نیاز به بازیافت پیریدین باشد.
در روش راکتور پیوسته (ستون سوم) فژنیزاسیون بین سطحی در یک راکتور tubular که بعد از آن راکتورهای ناپیوسته (Batch) همزن‌دار وجود دارد انجام میشود. هزینه‌های نشان داده شده بیشتر از هزینه‌های فژنیزاسیون بین سطحی با استفاده از راکتورهای پیوسته همزن‌دار (ستون دوم) میباشد. این امر بدلیل زمان طولانی‌تر واکنش – همانطور که در پتنت نشان داده شده است- میباشد. علی ایحال هیچگونه اطلاعات کینتیکی دقیقی وجود ندارد. راکتور پیوسته توسط ایدمیتسو (Idemitsu)ابداع گردید. اما طراحی پروسس ما برابر با محاسبات اقتصادی ایدمیتسو نمی‌باشد.
...
شیمی واکنش:
اطلاعات کمی از زمان طرح قبلی تولید پلی کربنات به این روش ( سال 1962) منتشر شده است. میزان انحلال پذیری بیس فنل A در محلول هیدروکسید سدیم د رمحلول حاوی 6 درصد وزنی از هیدروکسید سدیم حداکثر است. انحلال پذیری بیس فنل A با افزایش دما از مقدار15/0 گرم به ازاء هر گرم هیدروکسید سدیم در دمای صفر درجة سانتی گراد افزایش می یابد. این تفکر مرجع باعث طراحی یک واکنش نا پیوسته دو مرحله ای می شود. مرحله اول شامل فسژنه کردن و مرحله دوم پلیمریزاسیون تراکمی با وجود اینکه بطور واضح توضیح داده نشده است، اما مرحله دوم شامل اختلاط در حضور کاتالیست بدون افزودن فسژن اضافی انجام می شود. مقدار مصرف کلی پارا- ترشیاری بوتیل فنل به ازاء واحد بیس فنل A کنترل کننده نهایی جرم مولکولی است. فنل با سرعت کمتری نسبت به پاراترشیاری بوتیل فنل واکنش می دهد. کربنات سدیم در اثر هیدرولیز فسژن بوجود می آید واکنش جانبی با اختلاط موثر و با حضور کاتالیست در مرحله فشرنه کردن می تواند کاهش یابد. آزمایشات روند تغییرات جرم مولکولی را بر حسب زمان و افزودن کاتالیست مشخص کرده است.
مروی بر فرآیند:
پتنت های انتشار یافته بعد از طراحی اولیه در جدول1-6 نشان داده شده است مثالهایی از پلیمریزاسیون تراکمی که در سطح مشترک انجام می شود، در این گزارش بر حسب نیازهای اساسی این فرآیند جمع آوری شده اند بطور کلی، اختراعات کمی در زمینه فرآیندهای صنعتی صورت می گیرد. پتنت M obay که درسال 1976منتشر شده در سال1962 برای بار اول به کار برده شد. اهمیت آلودگی های فلزی را در پلیمر حاصل و شستشوی محلول پلیمر با عامل chelating آشکار ساخت. بایر لوله های اختلاط و مخازن نگهدارندة جایگزین را به عنوان سیستم راکتور به کار برد. هدف از این کار کارکرد مداوم سیستم است که توزیع زمان اقامت باریک داشته باشد که بتواند با فرآیند ناپیوسته قابل مقایسه باشد.