پایان نامه پلیمریزاسیون اتیلن با کاتالیزوری بر مبنای کروم و بررسی برخی از پارامترهای مؤثر در پلیمریزاسیون

دانشگاه ارومیه

دانشکده علوم

پایان نامه جهت اخذ درجة کارشناسی ارشد رشتة شیمی

(گرایش شیمی کاربردی – پلیمر)

عنوان:

پلیمریزاسیون اتیلن با کاتالیزوری بر مبنای کروم و بررسی برخی از پارامترهای مؤثر در پلیمریزاسیون

اساتید راهنما:

دکتر پیمان نجفی مقدم

دکتر سیروس نوری

مهر ماه 1391

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان……………………………………………………………………………………………………………. صفحه

فصل اول: مقدمه – بررسی منابع

پیشگفتار…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-1- پلی‌اتیلن تجاری………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-1-1- تاریخچة پلی‌اتیلن…………………………………………………………………………………………………… 3

1-1-2- پلی‌اتیلن از دیدگاه اقتصادی…………………………………………………………………………………. 8

1-1-3- مقایسة کاتالیزور فیلیپس با سایر کاتالیزورها…………………………………………………….. 10

1-2- ساختار کاتالیزور فیلیپس و مکانیسم عملکرد آن…………………………………………………………. 13

1-3- توسعة کاتالیزورهای فیلیپس………………………………………………………………………………………….. 14

1-4- روش‌های آنالیز محصولات پلیمری…………………………………………………………………………………. 16

1-4-1- سرعت جریان مذاب……………………………………………………………………………………………. 17

1-4-2- دانسیتة حالت مذاب…………………………………………………………………………………………… 17

1-4-3- دانسیتة توده‌ای…………………………………………………………………………………………………… 18

1-4-4- آنالیز اندازة ذرات………………………………………………………………………………………………… 19

1-5- اهداف کار پژوهشی حاضر………………………………………………………………………………………………. 21

فصل دوم: بخش تجربی – مواد و روش‌ها

2-1- مواد شیمیایی مورد استفاده……………………………………………………………………………………………. 23

2-1-1- هگزان نرمال (n-Hexane)………………………………………………………………………………….. 23

2-1-2- 1- هگزن ((1-Hexene……………………………………………………………………………………… 23

2-1-3- محلول تری n- اکتیل آلومینیم ((TnOA در هگزان نرمال……………………………… 23

2-1-4- کاتالیزور فیلیپس (Phillips Catalyst)……………………………………………………………… 23

2-1-5- اتیلن ((Ethylene……………………………………………………………………………………………….. 24

2-1-6- هیدروژن (H₂)…………………………………………………………………………………………………….. 24

2-2- دستگاه‌های مورد استفاده………………………………………………………………………………………………… 24

2-2-1- راکتور تحقیقاتی………………………………………………………………………………………………….. 24

2-2-2- دستگاه تعیین سرعت جریان مذاب………………………………………………………………….. 25

2-2-3- دستگاه تعیین دانسیتة حالت مذاب…………………………………………………………………. 25

2-2-4- دستگاه آنالیز اندازة ذرات…………………………………………………………………………………… 25

2-3- روش‌های تجربی………………………………………………………………………………………………………………. 25

2-3-1- شمای کلی راکتور……………………………………………………………………………………………….. 25

2-3-2- بررسی اثر TnOA………………………………………………………………………………………………. 27

2-3-3- بررسی اثر کومونومر 1- هگزن…………………………………………………………………………… 28

2-3-4- بررسی اثر هیدروژن……………………………………………………………………………………………. 29

2-3-5- کوپلیمریزاسیون اتیلن با 1- هگزن در حضور هیدروژن………………………………….. 29

2-3-6- بررسی اثر جایگزینی حلال………………………………………………………………………………… 30

فصل سوم: بحث و نتیجه‌گیری

3-1- روند کلی واکنش پلیمریزاسیون اتیلن…………………………………………………………………………… 32

3-2- بررسی اثر TnOA……………………………………………………………………………………………………………. 33

3-3- بررسی اثر کومونومر 1- هگزن……………………………………………………………………………………….. 38

3-4- بررسی اثر هیدروژن…………………………………………………………………………………………………………. 43

3-5- بررسی کوپلیمریزاسیون اتیلن با 1- هگزن در حضور هیدروژن………………………………….. 48

3-6- بررسی اثر جایگزینی حلال…………………………………………………………………………………………….. 49

نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………………………….. 50

فهرست منابع………………………………………………………………………………………………………………………………. 51

فهرست شکل‌ها

شکل (1-1) – ساختار آرایش‌های مولکولی مختلف پلی‌اتیلن………………………………………………….. 9

شکل (1-2) – منحنی توزیع جرم مولکولی محصولات پلیمری تولید شده توسط سیستم‌های مختلف کاتالیستی……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11

شکل (1-3) – منحنی تغییرات ویسکوزیته در مقابل تغییر سرعت برش…………………………….. 12

شکل (1-4) – مکانیسم احتمالی پلیمریزاسیون اتیلن در حضور کاتالیزور فیلیپس……………. 14

شکل (3-1) – واکنش حذف رطوبت توسط تری‌آلکیل آلومینیم…………………………………………. 32

شکل (3-2) – دیاگرام مربوط به اثر TnOA بر روی قابلیت تولید محصول…………………………. 35

شکل (3-3) – دیاگرام مربوط به اثر TnOA بر روی سرعت جریان مذاب…………………………… 36

شکل (3-4) – دیاگرام مربوط به اثر TnOA بر روی دانسیته……………………………………………….. 36

شکل (3-5) – دیاگرام مربوط به اثر TnOA بر روی دانسیتة توده‌ای………………………………….. 37

شکل (3-6) – دیاگرام مربوط به اثر TnOA بر روی اندازة متوسط ذرات……………………………. 37

شکل (3-7) – هیستوگرام مربوط به توزیع اندازة ذرات در بررسی اثر TnOA…………………… 38

شکل (3-8) – دیاگرام مربوط به اثر کومونومر 1- هگزن بر روی قابلیت تولید محصول…….. 40

شکل (3-9) – دیاگرام مربوط به اثر کومونومر 1- هگزن بر روی سرعت جریان مذاب………. 41

شکل (3-10) – دیاگرام مربوط به اثر کومونومر 1- هگزن بر روی دانسیته………………………… 41

شکل (3-11) – دیاگرام مربوط به اثر کومونومر 1- هگزن بر روی دانسیتة توده‌ای…………… 42

شکل (3-12) – دیاگرام مربوط به اثر کومونومر 1- هگزن بر روی اندازة متوسط ذرات…….. 42

شکل (3-13) – هیستوگرام مربوط به توزیع اندازة ذرات در بررسی اثر کومونومر 1- هگزن 43

شکل (3-14) – واکنش انتقال به هیدروژن در پلیمریزاسیون اتیلن…………………………………….. 43

شکل (3-15) – دیاگرام مربوط به اثر هیدروژن بر روی قابلیت تولید محصول……………………. 45

شکل (3-16) – دیاگرام مربوط به اثر هیدروژن بر روی سرعت جریان مذاب…………………….. 45

شکل (3-17) – دیاگرام مربوط به اثر هیدروژن بر روی دانسیته………………………………………….. 46

شکل (3-18) – دیاگرام مربوط به اثر هیدروژن بر روی دانسیتة توده‌ای…………………………….. 46

شکل (3-19) – دیاگرام مربوط به اثر هیدروژن بر روی اندازة متوسط ذرات……………………… 47

شکل (3-20) – هیستوگرام مربوط به توزیع اندازة ذرات در بررسی اثر هیدروژن……………… 47

فهرست جداول

جدول (3-1) – داده‌های مربوط به بررسی اثر TnOA در پلیمریزاسیون اتیلن با کاتالیست بر پایة کروم   34

جدول (3-2) – درصد توزیع اندازة ذرات در بررسی اثر TnOA…………………………………………… 34

جدول (3-3) – داده‌های مربوط به خواص فیزیکی محصولات در پلیمریزاسیون اتیلن در حضور کومونومر 1- هگزن………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 39

جدول (3-4) – درصد توزیع اندازة ذرات در پلیمریزاسیون اتیلن در حضور کومونومر 1- هگزن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 40

جدول (3-5) – پلیمریزاسیون اتیلن با غلظت متفاوت هیدروژن و داده‌های حاصل از آنالیز پلیمرهای حاصل       44

جدول (3-6) – درصد توزیع اندازة ذرات در پلیمریزاسیون اتیلن با غلظت متفاوت هیدروژن 44

جدول (3-7) – داده‌های مربوط به خواص فیزیکی محصولات در کوپلیمریزاسیون اتیلن با 1- هگزن در حضور هیدروژن………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 48

جدول (3-8) – درصد توزیع اندازة ذرات در کوپلیمریزاسیون اتیلن با 1- هگزن در حضور هیدروژن………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 48

جدول (3-9) – داده‌های مربوط به خواص فیزیکی محصولات در بررسی اثر جایگزینی حلال 49

جدول (3-9) – درصد توزیع اندازة ذرات در بررسی اثر جایگزینی حلال……………………………. 49

چکیده:

پلیمریزاسیون اتیلن در حضور کاتالیزور فیلیپس و در فاز دوغابی با موفقیت انجام گرفت. در ادامة کار، تأثیر برخی از پارامترهای مؤثر در پلیمریزاسیون اعم از اثر تری‌آلکیل آلومینیم، اثر کومونومر 1- هگزن، اثر هیدروژن و همچنین اثر جایگزینی حلال مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات در اکتیویتة کاتالیست، میزان تولید محصول و همچنین آنالیز برخی از مهم‌ترین خصوصیات محصولات بدست آمده نظیر تعیین سرعت جریان مذاب، تعیین دانسیتة حالت مذاب و دانسیتة توده‌ای و همچنین آنالیز اندازة ذرات، این تأثیرات را به خوبی نشان می‌دهد.

واژه‌های کلیدی: پلیمریزاسیون اتیلن؛ کاتالیزور فیلیپس؛ فاز دوغابی

پیشگفتار:

پلی‌اتیلن خطی، متداول‌ترین نوع پلاستیک، حدود بیش از نیم قرن پیش بطور تصادفی در کمپانی فیلیپس پترولیوم تولید شد و مشخص گردید که اکسید کروم نشانده شده بر روی سیلیکا قابلیت پلیمریزاسیون α- اولفین‌ها را دارا می‌باشد. سیستم کاتالیستی مشابه در حالت اصلاح شده، امروزه توسط کمپانی‌های متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بطوریکه مقادیر بسیار زیادی از پلی‌اتیلن با دانسیتة بالا و همچنین برخی از پلیمرهای با دانسیتة پایین توسط این سیستم تولید می‌گردند. امروزه نسل جدید این کاتالیزورها فعالیت بسیار بالایی داشته و محصولات پلیمری حاصل از آن‌ها جهت مصارف مدرن صنعتی با کاربردهای ویژه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

علیرغم بیش از نیم قرن بررسی‌های جهانی و انتشار بیش از 700 مقاله، همچنان بحث‌های زیادی حول محور این کاتالیست‌ها وجود دارد. یکی از مشکلاتی که قدمت زیادی در زمینة توسعة این کاتالیست‌ها دارد، حالت‌های اکسیداسیون متعدد فلز کروم و تعداد کم سایت‌های فعال بر روی این نوع کاتالیست‌ها می‌باشد، که موجب شده است موانعی بر سر راه توسعة هرچه بیشتر این کاتالیزورها وجود داشته باشد.

نوشتة حاضر، با نگاهی صنعتی و بر پایة تجربیات تجاری دانشمندان کمپانی فیلیپس پترولیوم که مدت زمانی بالغ بر 60 سال را در داشتن امتیاز این کاتالیزورها پیشرو می‌باشند، نگارش شده است.

تعداد صفحه : 63

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.