تکنولوژی پلیمرها

اختصاصی از فی توو تکنولوژی پلیمرها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات223

تکنولوژی پلیمرها
مبانی شیمی پلیمرها
1-1 مقدمه
واژه پلیمر از کلمات یونانی پلی1 به معنی بسیار و مر2 به معنی قسمت، قطعه یا پاره گرفته شده است. به همین علت در واژه نامه های فارسی در بسیاری مواقع بسپار نامیده می شود. در حقیقت این واژه به مولکول های بسیار بزرگی اطلاق می شود که از واحدهای متعدد و دارای اتصالات داخلی ساخته شده باشند. به عبارت دیگر می توان گفت که پلیمر مولکول بزرگی است که از تعداد زیادی مولکول های کوچک تر ساخته شده است. مولکول های کوچکی که به عنوان قطعات سازنده این مولکول های بزرگ به کار می روند مونومر و یا تکپار نامیده می شوند. مولکول های بزرگ به دست آمده ممکن است خطی، نسبتاً شاخه دار یا دارای اتصالات داخلی متعددی باشند. در صورت وجود اتصالات داخلی، شبکه ای بزرگ و سه بعدی ایجاد خواهد شد. بیشتر پلیمرهای صنعتی ماهیت آلی دارند و شامل ترکیبات کوالانسی کربن هستند. سایر عناصر موجود در پلیمرها عبارتن از هیدروژن، اکسیژن، کلر، فلوئور، فسفر و گوگرد همگی می توانند به ایجاد پیوندهای کوالانسی با کربن، با قطبیت های مختلف، ایجاد کنند طبق ویژگی های ترکیبات کوالانسی، مولکول های پلیمر، علاوه بر نیروهای والانس اولیه، تحت تأثیر نیروهای ثانویه بین مولکولهی نیز قرار می گیرند. این نیروها عبارت اند از:
• نیروی دوقطبی بین دو سر پیوندهای قطبی که بار مخالف دارند؛
• نیروی انتشار که در اثر توزیع ابر الکترونی در اطراف هر اتم در مولکول پلیمر ایجاد می شود؛
• پیوند هیدروژنی که در اثر وجود دو قطبی های شدید بین اتم های هیدروژن سبب جهت گیری خاصی در مولول ها می شود و این جهت گیری برای انجام عملیات خاص پروتئین ها در فرآیندهای حیاتی بیوشیمیایی، اهمیت خاصی دارد.
برای تولید مواد پلیمری، واکنش های پلیمریزاسیون مختلفی با سرعت واکنش خاص خود وجود دارند. سرعت واکنش نیز از محیط واکنش (شامل عواملی مانند دما، فشار، حلال، شروع کننده و کاتالیزور) متأثر است. همچنین محیط واکنش تأثیر به سزایی در توزیع وزن مولکولی و ساختار فیزیکی محصول نهایی دارد.

دانلود مقاله تکنولوژی پلیمرها

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله تکنولوژی پلیمرها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 112 صفحه      -       

قالب بندی :  word        

مبانی شیمی پلیمرها

• مقدمه

واژه پلیمر از کلمات یونانی پلی1 به معنی بسیار و مر2 به معنی قسمت، قطعه یا پاره گرفته شده است. به همین علت در واژه نامه های فارسی در بسیاری مواقع بسپار نامیده می شود. در حقیقت این واژه به مولکول های بسیار بزرگی اطلاق می شود که از واحدهای متعدد و دارای اتصالات داخلی ساخته شده باشند. به عبارت دیگر می توان گفت که پلیمر مولکول بزرگی است که از تعداد زیادی مولکول های کوچک تر ساخته شده است. مولکول های کوچکی که به عنوان قطعات سازنده این مولکول های بزرگ به کار می روند مونومر و یا تکپار نامیده می شوند. مولکول های بزرگ به دست آمده ممکن است خطی، نسبتاً شاخه دار یا دارای اتصالات داخلی متعددی باشند. در صورت وجود اتصالات داخلی، شبکه ای بزرگ و سه بعدی ایجاد خواهد شد. بیشتر پلیمرهای صنعتی ماهیت آلی دارند و شامل ترکیبات کوالانسی کربن هستند. سایر عناصر موجود در پلیمرها عبارتن از هیدروژن، اکسیژن، کلر، فلوئور، فسفر و گوگرد همگی می توانند به ایجاد پیوندهای کوالانسی با کربن، با قطبیت های مختلف، ایجاد کنند طبق ویژگی های ترکیبات کوالانسی، مولکول های پلیمر، علاوه بر نیروهای والانس اولیه، تحت تأثیر نیروهای ثانویه بین مولکولهی نیز قرار می گیرند. این نیروها عبارت اند از:

• نیروی دوقطبی بین دو سر پیوندهای قطبی که بار مخالف دارند؛
• نیروی انتشار که در اثر توزیع ابر الکترونی در اطراف هر اتم در مولکول پلیمر ایجاد می شود؛
• پیوند هیدروژنی که در اثر وجود دو قطبی های شدید بین اتم های هیدروژن سبب جهت گیری خاصی در مولول ها می شود و این جهت گیری برای انجام عملیات خاص پروتئین ها در فرآیندهای حیاتی بیوشیمیایی، اهمیت خاصی دارد.

برای تولید مواد پلیمری، واکنش های پلیمریزاسیون مختلفی با سرعت واکنش خاص خود وجود دارند. سرعت واکنش نیز از محیط واکنش (شامل عواملی مانند دما، فشار، حلال، شروع کننده و کاتالیزور) متأثر است. همچنین محیط واکنش تأثیر به سزایی در توزیع وزن مولکولی و ساختار فیزیکی محصول نهایی دارد.

برخی مواقع، تعداد کربن های موجود در زنجیره های پلیمری نشانگر ساختار مولکولی و رفتار فیزیکی پلیمرها است.

جدول 1-1: رابطه بین تعداد کربن های موجود در زنجیره با ساختار برخی پلیمرها

    تعداد کربن در زنجیره

           حالت فیزیکی

              1-4

              5-11

              9-16

              16- 25

              25-50

        3000-30000    

               گاز

               مایع

مایع با ویسکوزیته متوسط (نفت)

مایع با ویسکوزیته زیاد (گریس)

        جامد (پارافین)

        جامد (پلیمر)   

• مهندسی پلیمریزاسیون

اگر چه مبنای آگاهی از ساختار علم پلیمرها اطلاع از شیمی واکنش های پلیمری استع این آگاهی و دانش به آزمایشگاه منحصر است و در بسیاری از مواقع به دلیل پیچیدگی رفتار پلیمرها، این مواد تولیدی در آزمایشگاه، درمقیاس صنعتی قابل تولید نیستند.

خواص یک پلیمر به ترکیب شیمیایی کلی آن و نیز تزیع وزن مولکولی، توزیع ترکیب درصد کوپلیمر، توزیع شاخه و عوامل دیگر بستگی دارد.یک مونومر، بسته به مکانیسم پلیمریزاسیون و نوع راکتور، می تواند به پلیمرهای کاملاً متفاوتی تبدیل شود. برای تولید مواد پلیمری در مقیاس های مختلف صنعتی، علاوه بر اطلاع از شیمی پلیمرها، تسلط بر علوم مختلفی منجمله سینتیک واکنش های شیمیایی، ترمودینامیک، پدیده های انتقال و بالاخره طراحی راکتورهای شیمیایی ضروری است. به عنوان مثال، اگر چه استفاده از بسیاری از مونومرها برای ساخت پلیمرها، مانند دیگر مواد شیمیاییع دارای مشکلات طراحی تولید است، پلیمرهای تولیدی این مواد خواصی کاملاً متفاوت دارند. به عنوان مثال آکریلونیتریل همانند سیانیدهای غیر آلی سمی است. بسیاری از کاتالیزورهای زیگلر – ناتا1 که شامل تری اتیل آلومینیم اند، در مجاورت هوا بسیار آتشگیراند و آکریلات های سبک بوی تندی دارند که مشام را آزار می دهد.

در مقیاس هی مختلف صنعتی، یکی از مهمترین مباحث مدل سازی فرآیندهای پلیمریزاسیون است؛ وقتی که بتوان با معادلات ریاضی رفتار واکنش مورد نظر را پیش بینی کرد و برای کنترل واکنش های مذکور راه حل های ریاضی ارائه داد. مجموعه این موضوعات در قالب علم مهندسی واکنش های پلیمری2 و یا مهندسی پلیمریزاسیون بیان می شود (شکل 1-1).

با توجه به این نکته که نمی توان در این میان نقش شیمی پلیمرها را به عنوان پایه اساسی علم مهندسی پلیمریزاسیون نادیده گرفت، در ابتدا خلاصه ای از مبانی شیمی پلیمرها ارائه می شود.

در حقیقت هدف پلیمریزاسیون به دست آوردن یک پلیمر با توزیع وزن مولکولی مشخص و کنترل شده است. عواملی مانند عدم استوکیومتری، وجود محصولات جانبی و گرمای ایجاد شده از واکنش، دست یابی به وزن مولکولی های بالا را محدود می کنند. استفاده از راه های معمولی و عادی برای غلبه بر بر چنین محدودیت هایی به علت ویسکوزیته بالای سیستم های پلیمری سخت یا غیر ممکن است. به علاوه، مدیریت انتقال حرارت و جرم در سیستم های بسیار ویسکوز عاملی است که مهندسی واکنش های پلیمری را از مهندسی واکنش های کوچک مولکول ها بسیار متمایز می کند.

شکل 1-1؟؟؟؟؟؟؟

• بررسی شیمی پلیمرها

در حقیقت مرز دقیقی بین شیمی پلیمرها و سایر زمینه های علم شیمی وجود ندارد. به عنوان یک تقسیم بندی ابتدایی، باید گفت مولکول هایی با حداقل متوسط وزن مولکولی هزار در محدوده شیمی پلیمر قرار می گیرند. در این میان با بزرگ تر شدن زنجیره های پلیمری، ویسکوزیته مخلوط واکنش به شدت افزایش می یابد و مشکلاتی را در تولید ایجاد می کند. علاوه بر این، پلیمرها ویژگی های دیگری نیز دارند؛ به عنوان مثال، پلی وینیل کلریداید از مونومر وینیل کلراید ساخته شده است. واحدهای تکرار شده در پلیمر نشان دهنده مونومری است که پلیمر از آن ساخته می شود. البته استثناهایی نیز وجود دارند به عنوان مثال، به نظر می رسد که پلی وینیل الکل باید از پلیمریزاسیون واحدهای وینیل الکل (CH2CHOH) ساخته شده باشد، ولی در واقع چنین مونومری وجود ندارد. واحدهای مولکولی این پلیمر به شکل (CH3CHO) هستند. برای ساختن این پلیمر، ابتدا پلی وینیل اتانو آت از مونومر وینیل اتانوآت تهیه و برای به دست آوردن الکل پلیمری هیدرولیز می شود.

با توجه به پیچیدگی های خاص واکنش های پلیمریزاسیون و بالطبع زنجیره های پلیمری تولید شده، مطالعات مربوط به شیمی پلیمرها مبحثی کاملاً گسترده و نیازمند به مباحث طولانی است که خارج از حیطه مطالعاتی این کتاب است و برای یاد آوری فقط به برخی نکات اساسی آن اشاره می شود.

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی در مورد پلیمرها

اختصاصی از فی توو دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی در مورد پلیمرها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی با فرمت ورد word

مقدمه و تاریخچه

ما در عصر پلیمر زندگی می‌کنیم. پلاستیکها، قیرها، لاستیکها، پوشاک، چسبها، کائوچو، پروتئین و سلولز اینها همگی اصطلاحات جدیدی در فرهنگ عصر ما و گوشه‌ای از دنیای جالب و پرجاذبه شیمی پلیمر می‌باشند. نمونه‌های بیشماری از پلیمر مصنوعی را می‌توان ذکر کرد. برخی از آنها روزانه به مرحله ظهور می‌رسند و برخی دیگر شناخته شده‌اند: پلی‌استرها و الیاف پارچه‌های نایلونی و الیاف محکم و با دوام پلی‌آمید برای لباس‌های ضد گلوله کم وزن، پلی اتیلن پلاستیکی که در تولید بطری‌های شیر به کار می‌رود، پلاستیک پلی اورتان که در ساخت قلب مصنوعی به کار رفته است، لاستیک که برای تایرهای اتومبیل قابل استفاده است و الاستورهای فلوئوره فسفازن که در برابر محیط‌های سرد قابل استفاده هستند همگی در این دسته قرار دارند. برای روشن شدن موضوع، شخص می‌تواند هرگونه مثال یا کاربردی را انتخاب کند اما نکته‌ای را که باید مد نظر داشت این است که فلان پلیمر به خصوص یا به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد آن یا به دلیل اقتصادی بودن آن یا بنا به هر دو دلیل است که به کار برده می شود زیرا که از سایر مواد در دسترس بهتر می‌تواند منظور مورد نظر را برآورده سازد.

پلیمرها مولکولهای بزرگی هستند که از واحدهای تکراری ساده تشکیل شده‌اند. این نام از یک نام یونانی بنام پلی که به معنای «چندتا» و مر که به معنی «قسمت» می‌باشد مشتق شده است. ماکرومولکول مترادف با پلیمر می‌باشد. پلیمرها از مولکولهای ساده‌ای بنام مونومر «قسمت واحد» ساخته شده‌اند.

کلمه پلیمر اولین بار توسط شیمی دان سوئدی بنام «برزلیوس» در سال 1833 به کار برده شد. شیمیدانها در طول قرن نوزدهم با درشت مولکولها بدون داشتن فهم درستی از ساختار آنها کار کردند. در حقیقت برخی از پلیمرهای اصلاح شده طبیعی جنبه تجاری داشتند. برای مثال سلولز نیتریته شده (که اشتباها نیتروسلولز نامیده می‌شد) تحت نامهای سلولوئید و پنبه باروتی در معرض فروش قرار گرفته بود. مدتها پیش در سال 1839 پلیمر شدن استیرن گزارش شده بود. و در سالهای 1860 سنتز پلی(اتیلن گلیکول) و پلی (اتیلن سوکسینات) حتی با ساختار های درست گزارش شدند.

در همان وقت ایزوپرن به عنوان یک محصول ناشی از شکسته شدن لاستیک شناخته شده بود. اگرچه نحوه داخل شدن(یا پیوند شدن) ایزوپرن در این پلیمر در آن زمان ناشناخته بود. مثالهای زیاد دیگری در شیمی ماکرومولکول در فرهنگ شیمی قرن نوزدهم مشاهده می‌شود.

اولین پلیمر مصنوعی که در مقیاس تجارتی استفاده شده است رزین فنل فرمالدهید بود که در اوایل سالهای 1900 توسط شیمیدان بلژیکی الاصل توسعه و تکامل پیدا کرد.(او کسی بود که موفقیت‌های قابل توجهی با اختراع کاغذهای حساس به نور به دست آورده بود) این ماده در سطح تجارتی بنام بیک لایت معروف شد. تا دهه 1920 بیک لایت به دامنه وسعی از محصولات مصرفی راه یافته بود و مخترع آن به طور کامل شناخته شده بود و نامش هر روز تکرار می‌شد. پلیمرهای دیگر مانند رنگهای آلکیل(پلی استر) و لاستیک پلی بوتادن ان در همان زمان معرفی شدند. علیرغم وجود چنین موفقیتهای تجاری بیشتر دانشمندان در مورد مفهوم ساختار پلیمر اطلاع روشنی نداشتند. نظریه غالب این بود که همانند گلوئیدها، پلیمرها نیز انبوهی از مولکول‌های کوچک‌اند ولی به وسیله نیروی ثانویه مرموزی به همدیگر متصل شده‌اند.

تعاریف

همانطور که قبلا تعریف شد واژه پلیمر برای مولکولهای درشت به کار می‌رود. ماکرومولکولی که ساختار آن به مونومر یا مونومرهایی که در تهیه آنها به کار می‌روند وابسته می‌باشد. اگر تعداد کمی از مونومرها به متصل شوند پلیمری با وزن مولکولی کم حاصل شده که الیگومر(کلمه یونانی Oligos یعنی«کم») نامیده می‌شود. از آنجایی که همه پلیمرهای مصنوعی از اتصال مونومرها به وجود می‌آیند نتیجه می‌گیریم که یک واحد شیمیایی معین چندین بار تکرار خواهند شد. چنین واحدهایی که در داخل یک کروشه یا پرانتز آورده می‌شوند همان واحد تکراری می‌باشند.

واحدهای تکراری شامل همان اتم‌های مونومر می‌باشند. بنابراین وزن مولکولی مونومر و واحدهای تکراری برابرند. برای پلیمرهایی که از مونومرهای دو عاملی یا چندعاملی که در آنها یک محصول فرعی تشکیل شده است واحدهای تکراری شامل تعداد اتمهای کمتری نسبت به مونومرها می‌باشند. لازم به ذکر است که پلیمرهای زنجیری (یا اسکلت زنجیری) حاصل از پلیمرهای وینیل فقط شامل تعدادی اتم‌های کربن بوده و اتمها یا گروه‌های دیگر به آن متصل می‌باشند. چنین پلیمرهایی به نام پلیمرهای زنجیری یکنواخت نامیده می‌شوند. پلیمرهای زنجیری غیر یکنواخت شامل دو یا چند اتم غیر از اتم‌های اسکلت زنجیر اصلی می‌باشند.

اگر پلیمر از یک مونومر ساده A‌ تهیه شده باشد در این صورت محصول ایجاد شده بنام پلیمر یکنواخت نامیده می‌شود.

هموپلیمر ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ

اگر بیش از یک مونومر به کار گرفته شده باشد محصول کوپلیمر نامیده می‌شود. اگر مونومرهای A وB با هم پلیمریزه شوند در ساختار پلیمر چهار آرایش احتمالی امکان‌پذیر است. اگر دو واحد ساختاری به صورت یک درمیان در یک آرایش خطی قرار بگیرند محصول ایجاد شده کوپلیمر متناوب نام دارد. در حالی که اگر توزیع به صورت تصادفی باشد محصول بنام کوپلیمر تصادفی نامیده می‌شود. آرایش احتمالی سوم به نحوی است که در آن بلوک‌های A‌و B با هم ظاهر می‌شوند. چنین آرایشی بنام کوپلیمر دسته‌ای نامیده می‌شود. هر تعداد از این کوپلیمرهای دسته‌ای امکان‌پذیر می‌باشد.

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

استفاده از پلیمرها برای جلوگیری از کاویتاسیون در سازه های هیدرولیکی وبررسی همگرایی بین آنها

اختصاصی از فی توو استفاده از پلیمرها برای جلوگیری از کاویتاسیون در سازه های هیدرولیکی وبررسی همگرایی بین آنها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نویسند‌گان:

[ عباس منصوری ] - استادیار وهیئت علمی گروه عمران سازه های هیدرولیکی دانشگاه آزاد تهران جنوب

[ نسیم طاهرزاده بروجنی ] - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه های هیدرولیکی دانشگاه آزاد تهران جنوب

خلاصه مقاله:

یکی از راهکارهای نوین برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون در سازه های هیدرولیکی استفاده از پلیمرها به صورت صفحات CFRP می باشد دلیل آن مزایای زیادی است که نسبت به فولاد دارند مقاومت بالا نسبت به وزن ، دوام بالا، راحتی جابجایی به دلیل وزن سبک ویژگی های متناسب در مقابل خستگی و ..... ولی به منظور مقاوم سازی و ترمیم سازه های بتنی نیاز به اتصال مناسب بین بلوک بتن و ترکیبات CFRP است بدین منظور تکنیک های مختلفی استفاده می شود که رایج ترین آنها اتصال دهنده های مکانیکی مهره پیچ و پرچ و غیره و اتصال دهنده های چسبنده هستند اتصال دهنده های مکانیکی خود باعث جدایش و تلاطم جریان در سطح شده و فشار را کاهش می دهند بنابراین اتصال دهنده های چسبنده در این زمینه مناسب تر هستند. از این اتصال دهنده ها می توان به پلیمرهای ترموست (رزین) به صورت ایوکسی ، پلی استر، وینیل استر و سیانت استر اشاره کرد در بین این رزین ها پلی استر به دلیل مزایایی همچون ویسکوزیته کم عمل آوری سریع و هزینه کم بیشتر استفاده می شوند در این تحقیق کاربردی به استفاده از این صفحات و اتصال دهنده های متناسب با آنها پرداخته شده است

کلمات کلیدی:

 کاویتاسیون ، صفحات CFRP ، اتصال دهنده