خلاصه اختراع اين اختراع در زمينه سنتز ميكروان كپسول هاي پارافين واكس نرمال در پوسته پليمري به عنوان نسل جديدي از مواد ذخيره ساز انرژي درون پيوندهاي شيميايي مي باشد. استفاده از انرژي هاي تجديد پذير جزو اولويت هايي تحقيقاتي در جهان مي باشد تا ضمن كاهش وابستگي به منابع انرژي آلاينده و تجديد ناپذير، از افزايش اثرات نامطلوب آنها جلوگيري شود. استفاده از ماده تغييرفاز دهنده نظير پارافين واكس يكي از راه حل هاي ارايه شده براي ذخيره سازي انرژي با استفاده از ظرفيت گرمايي ويژه اين مواد مي باشد. از جمله محدوديت هاي استفاده از اين مواد، تغيير فاز فيزيكي آنها حين انجام فرآيند دريافت يا آزاد سازي انرژي مي باشند. لذا براي رفع اين محدوديت، براي اولين بار در داخل كشور و در پتروشيمي تبريز از پارافين واكس يا دماي ذوب 18 و 22و 55 و65 درجه سانتي گراد با استفاده از تكنولوژي ميكرو ان كپسول سازي، داخل پوسته پلي استايرني قرار گرفتند. به اين ترتيب ضمن حفظ قابليت ذخيره سازي انرژي، از محدوديت هاي ناشي از تغيير فاز جلوگيري به عمل آمد. اين محصولات در زمينه هاي كاربردي گوناگوني مثل : شكل تركيبي آن با گچ يا پليمرها، الياف و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند.

در صنايع توليد فيلم، براي توليد كيسه هاي پلاستيكي و نايلكس از تركيب هايي از پلي اتيلن هاي سبك خطي و پلي اتيلن سنگين استفاده مي شود. بر اين اساس جهت توليد فيلمي مناسب كه داراي خواص مكانيكي و فرآيندي بالا باشد، محصولي با دانسيته 938/0 و انديس شاخص مذاب (MFI) حدود 7/0 در واحد پلي‌اتيلن فاز گاز بستر سيال و با استفاده از كاتاليست زيگلر ناتا توليد گرديد. اين محصول داراي خواص فيلم بسيار مناسبي است به نحوي كه خواص كششي آن نسبت به گريدهاي فيلم سبك خطي بسيار بالاتر است. اين گريد كه از نوع دانسيته متوسط است، به صورت تركيبي با گريدهاي پلي اتيلن سنگين، پلي اتيلن سبك و پلي اتيلن سيك خطي نيز قابل استفاده است. MD-3808از حيث چاپ پذيري و استحكام جوش، خواص بالاتري نسبت به گريدهاي معمول دارا مي باشد.

پودر پلي اتيلن با ويژگي هاي مناسب جهت استفاده در پوشش لوله هاي فلزي با اعمال شرايط فرآيندي (دماي پليمريزاسيون، مقدار هيدروژن و كومونومر بوتن-1) مناسب در رآكتور بستر سيال فاز گازي و با استفاده از كاتاليست زيگلر ناتا ممكن مي گردد. با افزودن آنتي اكسيدان ها، اسيد روب ها، آنتي بلاك ها و ساير افزودني ها به پودر مربوطه و اختلاط مناسب در اكسترودر، محصول به فرم گرانول ارايه مي گردد.

درپوش بطري هاي پلاستيكي حاوي مايعات و نوشيدني هاي خوراكي گازدار معمولا از جنس پلياتيلن و يا پليپروپيلن بوده و اغلب اوقات قابل بازيافت ميباشند. با توجه به اينكه در واحدهاي پتروشيمي ايران، گريد مناسبي براي اين كاربري توليد نمي شد و از پلياتيلن وارداتي بدين منظور استفاده ميگرديد، محصولي از پلي اتيلن بصورت گرانول با دانسيته تقريبا 950/0 گرم بر سانتي متر مكعب و شاخص جريان مذاب (MFI) بين 2 تا 3 گرم بر ده دقيقه در راكتور پلي‌اتيلن با فرايند فاز گازي بستر سيال و با استفاده از كاتاليزور زيگلر- ناتا از طريق پليمريزاسيون اتيلن در حضور كومونومر 1-بوتن توليد گرديد. محصول توليدي داراي خواص مناسب تزريق پذيري و جدايي از قالب ، مقاومت تنش محيطي بالا ESCR (Enviromental Stress Cracking Resistance)، خاصيت مناسب گازبند و تعادل بين چقرمگي و سختي مي باشد. اين محصول با نام تجاريHDPE-5030 كه از نوع پلي اتيلن سنگين مي باشد به طور خاص با روش قالبگيري تزريق جهت ساخت درپوش بطري هاي پلاستيكي حاوي مايعاتي مانند آب ، روغن و نوشيدني هاي خوراكي گازدار قابل استفاده ميباشد.

روش توليد صنعتي پلي استايرن معمولي (GPPS) عموما پليمريزاسيون توده اي مي باشد. مصرف عمده اين پليمر در ساخت ظروف يكبار مصرف خصوصا ظروف فومي است كه با روش اكستروژن تهيه مي شود. محصولي براي اين منظور مناسب است كه علاوه بر داشتن جرم مولكولي و شاخص وايكت مناسب، فاقد روغن معدني هم باشد. دو گريد توليد شده در واحد پلي استايرن معمولي پتروشيمي تبريز (محصول GPPS-1160 ) مشخصات فيزيكي متناسب با كاربرد مورد نظر را دارند ولي بدليل بالا بودن قيمت تمام شده و بدليل نرخ پايين توليد چندان مطلوب مصرف كنندگان نمي باشد. بنابراين در اين اختراع روشي ابداع گرديد كه قادر به توليد گريد خاصي از پلي استايرن معمولي مي باشد كه علاوه بر حذف معايب اشاره شده و دارا بودن شاخص وايكت و شاخص مذاب مناسب، به راحتي قابل استفاده در صنايع پايين دستي مي باشد. محصول توليد شده با نام GPPS-1460 معرفي گرديد.

روش پليمريزاسيون امولسيون دانه اي بدليل ويسكوزيته كم محيط واكنش، كنترل راحتتر دماي راكتور، رسيدن به جرم مولكولي و درصد تبديل بالا در زمان كوتاه واكنش، كنترل دقيق نانو ساختار ذرات و ... به منظور پيوند زني كوپليمراستايرن - آكريلونيتريل (SAN) روي لاتكس پلي بوتادي ان (PBL) بكار گرفته شده است. كوپليمر پيوندي g-ABS با خواص بهبود يافته از نظر پايداري حرارتي، پايداري در برابر شرايط محيطي، مقاومت شيميايي، مقاومت در برابر شعله، تغييرات رنگ، خواص مكانيكي؛، فرآيند پذيري ، مورفولوژي و ... به روش پليمريزاسيون دانه اي تهيه شده است. بمنظور افزايش نرخ توليد در واحد زمان (Productivity) كوپليمر پيوند g-ABS با محتواي كشسان 40 - 70 درصد در زمان واكنش 150 - 350 دقيقه با استفاده از سيستم آغاز اكسيناسيون احياء تهيه گرديده است. پارامترهاي سينتيكي و ترموديناميك موثر بر واكنش هاي گرافتينگ مورد بررسي قرار گرفته و مقادير آنها بهينه شده اند. اندازه ذرات لاتكس تهيه شده به روش پراكنش پوياي نور ليزر اندازه گيري شده است. نتايج حاصل نشان داده اند كه كوپليمر پيوندي با اندازه ذرات حدود 400 نانو متر تهيه شده است. مورفولوژي ذراتg-ABS حاصله بوسيله مشاهدات ميكروسكوپ الكترون عبوري تعيين شده كه تشكيل ذرات هسته - پوسته با اندكي انحراف به حالت نيمكره را نشان مي دهد. جهت كاهش مقدار تركيبات فرار كه باعث ايجاد بو و افت خواص مربوط به رنگ مي شوند از روش افزايش آغازگر در انتهاي واكنش و استفاده از برنامه دمايي، بهره گرفته شده و مقدار تركيبات فرار باقيمانده در لاتكس و پودر g-ABS به روش كروماتوگرافي اندازه گيري شده است.

توسعه صنايع ذوب فلزات باعث افزايش نياز بازار به كوپليمر هاي استايرن-متيل متاكريلات شده. روش پليمريزاسيون دوغابي بدليل كنترل راحت دما، كنترل اندازه و توزيع اندازه ذرات، تخليه آسان از راكتور و همچنين هزينه پائين طراحي راكتور، بمنظور پليمريزاسيون مونومرهاي وينيلي نظير استايرن، آلفامتيل استايرن ، دي وينيل بنزن و مونومرهاي آكريلاتي نظير متيل متاكريلات، بوتيل آكريلات، دي اتيل هگزيل آكريلات،... در حضور عوامل پف كننده نظير بوتان، ايزومرهاي پنتان و هگزان جهت سنتز كوپليمر فوم فنا شونده با قابليت كاربرد در صنايع ريخته گري فلزات سياه نظير آهن و فلزات سفيد نظير آلومينيوم بكار گرفته شده است. كوپليمراستايرن-متيل متاكريلات قابل انبساط با ريز ساختار مناسب در محدوده وزني 25:70 تا50:50 از پلي استايرن به پلي متيل متاكريلات و 7-10 درصد وزني از عامل انبساط نظير پنتان در محدوده دماي واكنش 60-110ºC تهيه شده است.

تامين پايداري محيط واكنش پليمريزاسيون تعليقي بمنظور جلوگيري از كاهش گرفتگي راكتور، تشكيل دانه هاي كاملا كروي با حداقل ميزان آب دروني و توليد انتخابي گونه هاي مختلف پلي استايرن قابل انبساط همواره چالش توليدكنندگان بوده است. اين اختراع روشي براي كنترل اندازه، توزيع اندازه و شكل دانه هاي پلي استايرن قابل انبساط با تامين و تثبيت پايداري محيط تعليق تنها با استفاده از يك عامل پايدار كننده پليمري در حضور عامل تعليق معدني در مقياس صنعتي ارائه داده است طوريكه قابليت توليد مجموع مقادير گونه هاي مختلف در محدوده خارج از 0.5 الي 2.5 ميليمتر به كمتر از 2 درصد رسيده است همچنين توليد انتخابي گونه هاي مختلف در محدوده دانه بندي 0.5 الي 1.8 ميلي متر، به شكل دانه هاي كاملا كروي با حداقل ميزان آب دروني ميسر شده است.