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