امروزه در كشورهاي پيشرفته به طور گسترده اي از ژل هاي پليمري در صنايع مختلف از جمله نفت و گاز استفاده مي شود. از مهم ترين كاربرد ژل هاي پليمري در صنعت نفت كنترل آب اضافي توليدي به وسيله اصلاح پروفايل تحرك آب و نفت يا بستن مسيرهخاي با تراوايي بالا مي باشد. اين مواد از واكنش بين يك محلول پليمري و عامل شبكه ساز تشكيل مي شوند. مهم ترين پليمرهاي مورد استفاده در چاه هاي نفتي پلي اكريل آميد و گران تر بوده و موجب افزايش هزينه مي گردد. استحكام مكانيكي پايينم و كم بودن پايداري حرارتي پلي اكريل آميد از ديگر معايبشان مي باشد كه به منظور رفع اين مشكل از پركننده هاي رس در تهيه اين ژل ها استفاده مي شود. در اين كار نانو كامپوزيت مورد نظر از روش پليمريزاسيون امولسيوني وارون تهيه گرديد و تاثير دو نوع نانو خاك رس (اصلاح شده با گروه هاي آلي و قليايي ) و دو نوع شروع كننده (حل پذير در آب و محلول در روغن) بر روي خواص و مورفولوژي آن ها بررسي شد. همچنين در اين تحقيقف نانو كامپوزيت هايي با (غلظت هاي مختلف نانو ذره شبكه كننده وشروع كننده) سنتز گرديد. ارزيابي پايداري حرارتي با تست آناليز حرارتي (TGA)و بررسي مورفولوژي با تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و تفرق نور ليزر LLS انجام گرفت.

اين اختراع پيرامون تهيه پودر رنگي مورد مصرف در فرايند فالبگيري خميري است. اين پودر مخلوطي از رزين پايه PVC سنتز شده به روش هاي سوسپانسيوني و امولسيوني است كه با اجزاي گوناگون ديگري همچون نرم كننده، پايداركننده هاي نوري و حرارتي، عامل رنگي، آنتي اكسيدانت، پركننده معدني و جاذب UV مخلوط شده است. اختلاط اين اجزا از روشي به نام اختلاط خشك صورت مي گيرد كه در آن مواد اوليه و محصول نهايي بصورت پودر خشك با جريان آزاد مي باشند.

عنوان اختراع: سنتز هيدروژل سوپرجاذب 2- اكريل ‌آميد۲- متيل‌ پروپان سولفونيك اسيد (AMPS) به روش پليمريزاسيون رسوبي اين اختراع در خصوص تهيه هيدروژل بر پايه مونومر AMPS ميباشد كه از طريق فرآيند پليمريزاسيون رسوبي براي نخستين بار انجام شده است. در اين روش مونومرهاي AMPS درون تركيب حلال هاي اتانول/بوتانون و در حضور عامل شبكه اي كننده متيلن بيس اكريل آميد (MBAA) و شروع كننده آزوبيس ايزو بوتيرو نيتريل(AIBN) درون راكتور مجهز به همزن مغناطيسي ريخته و در دماي 60-75 درجه سانتي گراد پليمريزه شده و در انتها رسوب موجود در راكتور خارج شده و با حلال بوتانون با دستگاه التراسونيك پخش و مونومرهاي واكنش نداده و پليمرهاي خطي حل شده درون حلال، با قرار دادن نمونه درون دستگاه سانتريفيوژ از ذرات جدا مي شوند.سپس هيدروژل هاي خالص سازي شده درون پتري ديش ريخته شده و در آون خلاء بدون دما خشك مي شوند. اين هيدروژل ها به دليل ماهيت يوني، پايداري در شرايط pH متغير محيطي و دارا بودن ذرات هموژن، در دسته هيدروژل هاي سوپرجاذب هاي بسيار مناسب قرار مي گيرند كه مي توانند به عنوان مسدودكننده نواحي متخلخل در چاه هاي نفت، مورد استفاده قرار گيرند.

‏خواص ويژه نانوكامپوزيت ها از قرارگيري نانوذرات در ماتريس پيوسته، نشات مي گيرد. اما از طرفي حضور اين ذرات، با توجه به انرژي سطحي بالا و برهمكنش هاي قوي بين ذرات، مشكلاتي در فرايند ساخت بهمراه دارد بعنوان مثال فرايند اختلاط نانو ذرات با ماتريس پليمري نياز به نيروي بالاي برشي دارد و نيز ذرات در اين فرايند خوشه اي مي شوند كه بدليل وجود تمركز تنش در خوشه ها باعث كاهش مقاومت محصولات مي شود. ازجمله روش هاي موجود ‏براي غلبه بر اين مشكلات، پليمريزاسيون امولسيوني است كه اخيرا براي دستيابي به نانوساختارهاي هيبريد بكار رفته است. خودگردهمايي نانوذرات معدني موجود در آب، روي قطرات مونومري و سپس پليمريزاسيون آنها، ساختارهايي بدون تجمع نان وذرات معدني را موجب مي شود، چنين كاربردي از نانوذرات، امولسيون كننده پيكرينگ ناميده مي شود. در اين اختراع، روشي جديد و تك مرحله اي معرفي مي شود كه از اين طريق مي توان سه مرحله توليد نانو ذره از پيش ماده، امولسيفاي كردن و پليمريزاسيون را در يك مرحله و در يك ظرف واكنش انجام داده و بدليل كاهش زمان و انرژي، قيمت تمام شده نانوكامپوزيت ها را كاهش داده و علاوه بر اين از تجمع نانو ذرات معدني جلوگيري كرد. ساختارهاي حاصل كاربردهاي مختلفي در پلاستيك ها، رنگ ها و پوشش هاي سطحي، مواد آرايشي و دارويي دارند.

در اين تحقيق ابتدا بطري آب معدني ضايعاتي آسياب گرديد و به پرك تبديل شد. پركهاي حاصله تحت واكنش گلايكوليز در حضور كاتاليزور استات منگنز و نسبت مولي متفاوت دي اتيلن گلايكول (DEG) بر محدوده ي دمايي 190 تا 210 درجه سانتي گراد و فواصل زماني متفاوت تجزيه گرديد. آزمون آناليز گروههاي انتهايي جهت تعيين ارزش هيدروكسيلي نمونه ها صورت گرفت. از روي نتايج حاصل، ميزان پيشرفت واكنش و متوسط عددي جرم مولكولي و توزيع آن، تحت آزمون كروماتوگرافي ژل تراوايي (GPC) قرار گرفتند. نمونه بهينه در مرحله گلايكوليز از مقايسه ي نتايج آزمون هاي فوق انتخاب شد. در مرحله ي بعد، نمونه ي بهينه ي بدست آمده از مرحله ي قبل با متوسط عددي وزن مولكولي Mn=650g/mol با پلي كاپرولاكتون از طريق واكنش حلقه گشا روي گروههاي انتهايي هيدروكسيل اليگومرهاي PET در دماي 150C و كاتاليزور DBTL و نسبت مولي مختلف از پلي ال / پلي كاپرولاكتون واكنش پليمريزاسيون را انجام دادند تا به به صورت محلول در حلال هاي آلي در آيند و رفتار ترموپلاستيك از خود نشان دهند. در مرحله ي بعد پلي يورتان ها از واكنش پلي استر اليگومرهاي مرحله ي قبل با هگزا متيلن دي ايزوسيانات HMDI در دماي 80C و كاتاليزور DBTL و نسبت هاي مولي مختلف از NCO/OH در مدت زمان 4 ساعت سنتز شدند. ساختار شيميايي اين پلي يورتان ها از طريق آزمون FT-IR مورد بررسي قرار گرفته است. خواص حرارتي پلي يورتان ها نيز از طريق TGA,DSC مورد بررسي قرار گرفته است. Tg اين پلي يورتان ها در محدوده ي 38/2c- تا 19/7c- قرار دارد كه بيانگر رفتار الاستومري در دماي محيط مي باشد. پلي يورتان هاي سنتز شده از ضايعات PET داراي دما تخريب بالا در محدوده ي 180C تا 210C مي باشد كه داراي خواص حرارتي مناسب هستند.