مدلسازی واکنش های پلیمریزاسیون محلولی استایرن به کمک معادلات ریاضی ممان زنجیرهای پلیمری مرده و رادیکال های آزاد انجام شده است. در این مدلسازی اثر حلال از طریق واکنش انتقال زنجیر به حلال در معادلات ممان در ظر گرفته شد است. با توجه به اینکه در سیستم های پلیمریزاسیون محلولی با کاهش نسبت حلال /مونومر و بالا رفتن درصد تبدیل واکنش پدیده در هم گره خوردگی زنجیرها به وقوع می پیوندد و این اثر بر ثابت های سرعت واکنش های پلیمریزاسیون موثر است. از این رو از مدل های کنترل کننده نفوذ ccs,ak و mh به همراه معادلات ممان استفاده گردید. از طرف دیگر به منظور بررسی نتایج مدلسازی واکنش پلیمریزاسیون محلولی در نسبت های مختلف حلال/مونومر (10/90، 20/80، 30/70، 40/60) در دمای 70c انجام پذیرفت. مقایسه بین نتایج مدلسازی و نتایج تجربی نشان داد که مدلسازی بر پایه مدل کنترل کننده نفوذ mh بهترین تطابق بین درصدهای تبدیل بر حسب زمان واکنش پلیمیزاسیون را فراهم می نماید. این رفتار را می توان به وابستگی ثابت اختتام در مدل mh به پارامترهای حجم آزاد و خلوط واکنش، دما و غلظت پلیمر تولید شده نسبت داد. از طرف دیگر نتایج مدلسازی مشخصه های مولکولی پلی استایرن (متوسط های وزن مولکولی و شاخص پراکندگی) با تکیه بر مدل mh وccs تطابق نسبتا خوبی را با نتایج نشان داد با این وجود به دلیل در نظر نگرفتن مدل مشابهی برای ثابت واکنش اختتام انحرافی بین نتایج مدلسازی و تجربی مشاهده گردید.

فرآیندهای غشایی در جداسازی گاز طبیعی خصوصا شیرین سازی گاز طبیعی (جداسازی h2s و co2 از ch4) در سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته اند و تحقیقات زیادی در ارتباط با آنها انجام شده است. مزایای قابل توجه این فرآیندها نظیر هزینه های ثابت و عملیاتی پایین، مصرف کم انرژی و سازگاری با محیط زیست باعث معطوف شده توجه بیشتری به آنها شده است. عشاهای پلیمری در زمینه جداسازی h2s/ch4 و co2/ch4 عملکرد خوبی از خود نشان داده اند. در این پروژه به ساخت غشاء پلیمری از جنس پلی اتر بلوک آمید (peba1074) پرداخته شده است. این کوپلیمر بدلیل دارا بودن سگمنتهای انعطاف پذیر پلی اتر و بلوک های سخت پلی آمید، تراوش پذیری و انتخاب پذیری بالایی دارد. فیلم های غشایی نازک (peba1074) به روش ریخته گری محلول (solution casting) بر سطح ضد حلال (آب) تهیه شدند. اثر پارامترهای مختلفی مانند نسبت حلال نرمال بوتان/ایزو پوپانول، دما و غلظت محلول پلیمری بر کیفیت تشکیل فیلم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش درصد ایزو پروپانول در سیستم حلال نرمال بوتان/ایزو پروپانول (نسبت وزنی1/3) کیفیت فیلم بدست آمده به مقدار قابل توجهی ارتقا می یابد. این رفتار را می توان به کاهش کشش بین سطحی محلول وغیر حلال و همچنین کاهش کشش سطحی محلول ارتباط داد. بهترین فیلم را می توان در گستره دمایی 80-70 درجه سانتی گراد و غلظت 7/4 درصد وزنی پلیمر بدست آورد. بدلیل کم بودن ضخامت فیلم بدست آمده، از غشاء آلترافیلتراسیون از جنس پلی سولفون بعنوان پایه جهت تامین مقاومت مکانیکی استفاده شده است. از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و تکنیک زاویه تماس برای بررسی غشاء استفاده شده است.

پر مرغ به عنوان منبع مهمی از زیست پلیمرهای کراتینی، به دلیل دارا بودن ساختار پیچیده و برهم کنش های قوی بین مولکولی، قابل انحلال در حلال های معمولی نبوده و فرآیند پذیر نمی-باشد. اصلاحات شیمیایی، برای مثال پیوندزنی، به منظور تبدیل پر به مواد گرمانرم با کاربردهای صنعتی مختلف، پیشنهاد می گردد. در این کار، پلیمری شدن پیوندی منومر وینیل استات (vac) بر الیاف پر مرغ با استفاده از سامانه اکسایش- کاهش پتاسیم پرسولفات (k2s2o8)/سدیم بی سولفیت (nahso3) انجام شده است. در این راستا، اثر غلظت های منومر، آغازگر، نسبت مولی پتاسیم پرسولفات به سدیم بی سولفیت، دما و زمان پلیمری شدن بر تبدیل منومر به پلیمر، درصد پیوندزنی و بازده پیوندزنی بررسی گردید. مقادیر پیوندزنی مناسب: درصد تبدیل منومر، 25/26، درصد پیوندزنی، 23 و درصد بازده پیوندزنی، 8/43 در غلظت وینیل استات برابر با 200% وزنی نسبت به پر، غلظت آغازگر برابر با 16% وزنی نسبت به پر، نسبت مولی پتاسیم پرسولفات به سدیم بی سولفیت برابر با 2، دمای c? 70 و زمان واکنش برابر با 5/3 ساعت به دست آمده است. وقوع پیوندزنی با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir)، رزونانس مغناطیسی هسته (nmr)، گرماسنجی روبشی تفاضلی (dsc) و تحلیل گرماوزن سنجی (tga) تأیید شد. همچنین آزمایش های رئولوژیکی نشان داد که الیاف پر اصلاح شده رفتاری مشابه مواد گرمانرم با ثابت توانی کوچک تر از یک (شبه پلاستیک) نشان می-دهد. به نظر می رسد طول زنجیرهای پلی وینیل استات پیوندی برای تشکیل فیلمی پیوسته با خواص مکانیکی قابل قبول از الیاف پر اصلاح شده، به اندازه کافی بلند می باشد.

در این پروژه پلی اترسولفون با جرم مولکولی متوسط 58000 gr/mol برای ساخت غشاهای میکروفیلتراسیون استفاده شده است. روش مورد استفاده جدایی فازی به وسیله رسوب فیلم پلیمری از طریق غوطه ورسازی در حمام ضد حلال بوده است. برای مطالعه ساختار غشاها تصاویر sem و afm آن ها تهیه گردید. اثر پلی وینیل پیرولیدون با جرم مولکولی متوسط 15000 gr/mol به عنوان افزودنی پلیمری و متانول، اتانول، 1-پروپانول به عنوان ضد حلال های افزودنی در محلول پلیمری مورد استفاده برای ساخت غشا مورد مطالعه قرار گرفت محلول های پلیمری متنوع از ترکیب پلی اترسولفون، ان متیل پیرولیدون به عنوان حلال و درصد های متفاوتی از افزودنی پلیمری و افزودنی های ضد حلال تهیه شدند و برای تشکیل غشا در حمام آب مقطر فرو برده شدند. نتایج حاصله نشان می دهند که با افزایش تدریجی درصد وزنی پلی وینیل پیرولیدون در محلول پلیمری ابتدا فلاکس جریان آب خالص و محلول پروتئینی افزایش و سپس کاهش می یابد. در غلظت های بالای افزودنی پلیمری کاهش فلاکس و افزایش درصد جداسازی در غشاهای ساخته شده مشاهده می گردد. بررسی اثر افزودنی ضد حلال نشان می دهند که با افزایش تدریجی درصد افزودنی ضد حلال در محلول پلیمری ساختار غشاها از حفرات بزرگ به حفرات انگشتی و ساختار نا منظم و سپس به ساختاری اسفنجی همراه با لایه بالایی متراکم تغییر می کند. فلاکس های جریان های عبوری از غشاها با افزایش درصد وزنی افزودنی ضد حلال افزایش و درصد جداسازی پروتئین کاهش می یابد.

ذرات لاتکس هسته–پوسته اکریلیکی جهت چقرمه¬سازی کوپلیمر san به¬روش پلیمریزاسیون امولسیونی دو مرحله¬ای ساخته شدند. در مرحل? اول پلیمریزاسیون امولسیونی، ذرات لاستیکی هسته از جنس هموپلیمر بوتیل اکریلات، nba، و یا کوپلیمر بوتیل اکریلات و اتیل هگزیل اکریلات، nba/2eha ، تهیه گردید. سپس در مرحله دوم، پلیمریزاسیون امولسیونی هسته¬دار، پوسته¬ای پلیمری از جنس دو مونومر anو st(کوپلیمرsan) بر سطح هسته¬های لاستیکی پیوند زده شد. در این کار تحقیقاتی، اثر برخی پارامتر های ساخت مانند نوع و مقدار امولسیفایر، نوع شروع کننده مصرفی و روش اضافه کردن مونومر پوسته (بصورت ناپیوسته و نیمه¬پیوسته) بر ساختار و مورفولوژی ذرات و کارایی آنها در بهبود خواص ضربه کوپلیمر san پتروشیمی تبریز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج به¬دست آمده نشان داد، نوع امولسیفایر مصرفی در ساخت ذرات چقرمه¬ساز یکی از پارامترهای بسیار کلیدی در تعیین مورفولوژی نهایی ذرات چقرمه¬ساز می¬باشد. به¬کارگیری امولسیفایرهای غیر یونی850-igepal co و triton x-100 به مورفولوژی¬های هسته – پوسته و استفاده از امولسفایر یونی sds به مورفولوژی¬های نیمه¬کروی و قارچی شکل منجر گردید. همچنین، با تغییر نحوه¬ اضافه نمودن مونومر پوسته از روش ناپیوسته به نیمه¬پیوسته مورفولوژی ذرات چقرمه ساز از مورفولوژی تمشکی به هسته – پوسته کامل تغییر یافت. به¬منظور بهبود خواص ضربه san، آمیخته¬های پلیمری از کوپلیمر san پتروشیمی تبریز با 20% وزنی از ذرات چقرمه¬ساز (با مورفولوژی¬های متنوع) در حالت اختلاط مذاب تهیه گردید. مطابق با نتایج آزمون ضربه، بسته به مورفولوژی ذرات چقرمه¬ساز و جنس هسته لاستیکی خواص ضربه آمیخته¬ها 2 تا 4 برابر نسبت به زمینه کوپلیمر san افزایش یافت.