دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – طراحی فرایندهای صنعت نفت

عنوان:

بهینه سازی و طرح فرایند پوشش خودرویی هوشمند با قابلیت خود ترمیمی بعد از تاثیر عوامل ساینده، با بکارگیری فرمولاسیون های مختلف از پلیمر پلی اورتان

چکیده:

برای فرمولاسیون پلی اورتان به منظور حاصل شدن خاصیت خودترمیمی، دو نوع ایزوسیانات با نام های تجاری و Desmodur Z4470 و Desmodur N3800 و سه نوع پلی اول با نام های تجاری Desmophen 670BA و Desmophen 1800 و Desmophen A665 در حضور اتیلن گلیکول به عنوان بسط دهنده زنجیر و در شرایط معین تشکیل پلیمر دادند. پلیمرهای به دست آمده به عنوان روکش خودرو (لایه شفاف) به کار رفته اند و کیفیت آنها از نظر میزان سختی، براقیت و حفظ براقیت و… مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان داد که چنانچه از مخلوط ایزوسیانات های Desmodur N3800 با نسبت های 50:50 و پلی اول Desmophen A665 به منظور تشکیل پوشش پلیمری در شرایط معین که بهینه شده است استفاده شود. مناسب ترین پوشش پلیمری از نقطه نظر میزان سختی و خود ترمیمی به دست می آید.

مقدمه:

پلی اورتان ها در ابتدا به وسیله گروه بایر در آلمان سنتز شده اند و اکنون نزدیک به 70 سال است که عمدتا به صورت الاستومرها و فوم ها شناخته شده اند. اولین پلی اورتان با نام پرلون یو در سال 1937 و از واکنش 1 و 6 – دی ایزوسیاناتوهگزان و 1 و 4- بوتان دیول به دست آمده است. محصولات پلی اورتان بعد از سال 1940 به بازار عرضه شده اند. تفاوت عمده پلی اورتان نسبت به سایر پلیمرهای الاستومری دانسیته پایین آن می باشد. پلاستیک های پلی اورتان امروزه در گروه مواد بسیار مهم قابل کاربرد در حوزه های مختلف مهندسی می باشد. در میان پلیمرهای پرکاربرد، این پلیمر رتبه پنجم را بعد از پلیمرهای پلی اولیفین ها، PVC، پلی استایرن و پلاستیک های دی انی دارد.

کاربرد بسیار بالای این پلیمر از این حقیقت ناشی می شود که خواص آن می تواند با انتخاب نوع مواد خام، کاتالیست و ترکیبات کمکی و روش های تولید مختلف و یا با بکارگیری روش های مختلف برای فرایند کردن بیشتر و یا شکل دادن نهایی آن، به طور گسترده اصلاح شود. محصول به دست آمده از ساختار میکروفازی مشخص آن که از قسمت زنجیری سخت و قسمت زنجیری ارتجاعی تشکیل شده است باعث قابلیت ارتجاعی بالای این پلیمر به همراه قدرت مکانیکی بالا و مقاومت سایشی قابل توجهی می شود. هیچ پلیمر دیگری را نمی توان یافت که همه این خصوصیات را یکجا داشته باشد. پلی اورتان ها می تواند هم به صورت پلاستومرهای سخت و هم الاستومرهای ارتجاعی با ساختار فشرده یا فومی شکل باشد. دو فاکتور بازدارنده در بکارگیری پلی اورتان وجود دارد: پایداری محدود آن در دمای بالاتر از 90 درجه سانتی گراد و قابلیت اشتعال آن.

پلی اورتان ها به فرم های پلاستیک های فومی شکل، الاستومرهای ساختاری و الاستومرهای پوششی و مواد شبه چرم قابل عرضه هستند. الاستومرهای پلی اورتان ارتجاعی به عنوان مواد اصلی در ساخت مبلمان و صنعت خودرو مورد استفاده قرار گرفته است. از طرف دیگر فرم های سخت این پلیمر می تواند به عنوان جزء سبک وزن با پایداری ساختاری زیاد و عایق فوق العاده دمایی و شنوایی به کار رود.

الاستومرهای ترموپلاستیکی پلی اورتان (PUT) نیز گونه ای هستند که مورد استفاده زیاد قرار می گیرند. با تغییر نحوه قرارگیری گروه های آلوفانی، این ترکیبات می توانند به صورت ترموپلاستیک های انتخابی درآیند.

تلاش های جدید در تولید پلی اورتان ها تولید یونومرهای زیست تخریب پذیر می باشد. این گروه به عنوان ذخیره کننده غذایی برای محلول های آبکی که نیازی به امولوسیون کننده ندارند به کار می روند. ترکیب امولوسیون های یونومرهای پلی اورتان و امولوسیون های دیگر پلیمرها نظیر پلی وینیل الکل ها یا پلی وینیل استات ها، محصول شبکه های پلیمری رسوخ پذیر را می دهد که به اختصار Semi-IPNs نامیده می شوند، که چسبندگی بسیار خوبی روی سطوح فلزی و سرامیکی خواهند داشت و همچنین مقاومت بهبود یافته در برابر آب خواهند داشت.

ترکیب منحصر به فرد خواص فیزیکی، پایداری هیدرولیتیکی همراه با جذب بسیار پایین پروتئین ها و چسبندگی عالی روی سطح، بعضی کاربردهای دارویی را برای این پلیمر فراهم می کند، به ویژه وقتی با سیالات بیولوژیکی نظیر خون و پلاسما سروکار داشته باشیم.

پلی اورتان ها عموما نمایش سودمندی از ترکیبات را دارند: کاربرد و فرایند کردن آسان، مقاومت عالی در برابر آب و شرایط اتمسفری، حلال های آلی، اسیدهای رقیق شده و قلیاها و مقاومت در برابر واکنشگرهای اکسیداسیون نوری در حالت پلیمر غیر آروماتیکی، باعث به کارگیری روزافزون آن شده است.

سودمندی های فوق پلی اورتان را جزء دسته پلاستیک های پلیمری آلی مدرن قرار می دهد و علاقمندی های قابل توجهی در مهندسی مواد ایجاد می کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.