يكي از مهمترين و شاخص ترين روش هاي سنتز پليمرها با ساختار، اندازه و تركيب مشخص، پليمريزاسيون آنيوني مي باشد. پس از كشف و توسعه روش پليمريزاسيون آنيوني، دستاوردهاي مهم و ارزشمندي در زمينه ساخت پليمرها و اليگومرها با ساختارهاي خاص ايجاد شده است. ماهيت زنده بودن آن و عدم واكنش هاي اختتام باعث كنترل كامل بر اندازه و نوع تركيب در زنجير پليمر مي شود. يكي از مسائل مهم و كاربردي در علم پليمر تهيه زنجيرهاي پليمري در مقياس كوچك و اليگومرهاي آن با ساختار و ويژگي هاي دلخواه مي باشد. كنترل ساختار با استفاده از پليمريزاسيون آنيوني، امكان سنتز رزين هاي مايع و اليگومرها را فراهم مي آورد كه امروزه به دليل كاربرد گسترده بسيار مورد توجه قرار گرفته است. رزين هاي مايع پلي استايرن با وزن مولكولي بسيار پايين، شاخص پراكندگي باريك و نظم فضايي مشخص بسيار كارآمد در ستون هاي مايع دستگاه كروماتوگرافي ژل تراوايي با وزن مولكولي پايين و هم چنين كاربرد به عنوان زنجير افزاينده ها مي باشند. هدف از ارائه اين طرح، سنتز رزين هاي مايع پلي استايرن در شرايط جديد در حلال غير قطبي و دماي بالاتر از محيط كه امكان انجام پليمريزاسيون در شرايط سهل الوصول و راحت تر نسبت به روش هاي پيشين مبتني بر دماهاي بسيار پايين تر از صفر درجه سانتي گراد بوده مي باشد. در اين شرايط كنترل روي شاخص پراكندگي، سينتيك و نظم فضايي بسيار راحتتر است. همچنين در اين سيستم از آغازگر 2-بوتيل ليتيوم استفاده شد كه منجر به توليد رزين مايع با وزن مولكولي بسيار پايين و شاخص پراكندگي باريك مي شود. اين رزين ها بخصوص در ستون هاي وزن مولكولي پايين كروماتوگرافي ژل تراوايي به عنوان نمونه مرجع كاربرد دارد. در اين گزارش به فرمولاسيون، غلظت هاي مورد نياز، زمان و دماي مطلوب براي حصول اين امر پرداخته مي شود و سپس در قسمت نهايي نحوه سنتز و هويت شناسي نمونه سنتز شده مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

يكي از محدوديت هاي پلي استايرن خالص، خواص پايين ضربه پذيري و شكست پذير بودن اين پليمر است. از اين رو براي برطرف كردن اين مشكل آن را با مواد ديگري نظير رابرها تركيب مي كنند. در اين اختراع، براي بهبود خواص ضربه پذيري پلي استايرن از كوپليمر سنتزي كوپلي(1-هگزن/1و5-هگزا دي ان) و همچنين پلي 1-هگزن خالص استفاده شده است. اين اولين بار است كه اين مواد به عنوان رابر بهبود دهنده ضربه در آلياژ پلي استايرن/رابر استفاده مي شوند. رابرهاي فوق در مقادير 5، 10 و 20 درصد وزني به ماتريس پلي استايرن اضافه شده و خواص محصول بدست آمده با خواص پلي استايرن خالص مقايسه شدند. تصاوير SEM نشان داد كه در صورت استفاده از كوپلي(1-هگزن/1و5-هگزا دي ان) پخش يكنواخت ذرات رابر در ماتريس پلي استايرن حاصل مي شود. همچنين، نتايج مربوط به خواص مكانيكي نشان داد زمانيكه رابر كوپلي(1-هگزن/1و5-هگزا دي ان) در مقدار 10 درصد وزني به پلي استايرن اضافه شود، پليمري با بالاترين خواص مكانيكي (نظير خواص ضربه و كشش) بدست مي آيد. آلياژ تهيه شده به دليل خواص فوق العاده اي كه نشان داد قابل كاربرد در محصولاتي است كه قرار است در هواي بيرون (out door) استفاده شوند.

در حال حاضـر فرسـايش خاك و هجوم ماسه¬هاي روان به تاْسيسات اقتصادي و منابع زيستي و از طرف ديگر هجوم گرد وغبار و ريز گردها به سمت شهرها، يكي از معضلات اصلي در كشور محسوب مي¬شود. در اين خصوص پليمرها بدليل توانايي انتخاب انواع مونومر هاي آلي و اجراي فرايندهاي مختلف پليمريزاسيون از جايگاه ويژه اي برخوردار مي باشند. ترپليمريزاسيون امولسيوني مخلوط مونومرهاي آكريلاتي به روش نيمه پيوسته اين قابليت را ايجاد مي نمايد كه در فاز آبي، سه مونومر آلي پليمريزه گردند كه ساختار و خواص كاربرد نهايي پليمر به تركيب درصد هر يك از مونومرها بستگي خواهد داشت. لذا توسط اين فرايند پليمريزاسيون، مي توان بسته به شرايط اقليمي و جغرافيايي منطقه، خاكپوش مناسبي را طراحي و سنتز نمود. از طرف ديگر از آنجائيكه فاز غالب اين خاكپوش آب مي باشد، لذا اين خاكپوش هاي پليمري بسيار راحت قابل اجراء مي باشند و از لحاظ زيست محيطي مشكلي را ايجاد نمي نمايد. به برخي از مزاياي اين خاكپوش ها مي توان به سهولت در پاشش،كمك به استقرار و رشد پوشش گياهي، نداشتن تاثير منفي بر رشد گياهان، پايداري طولاني و مقاوم در برابر نور اشعه ماورا بنفش و حرارت بطور همزمان،كاهش فرسايش و تثبيت خاك اشاره نمود.

در كنار مكانيسم پليمريزاسيون راديكالي كه عمومي ترين روش براي سنتز پليمرها بشمار مي رود، مكانيسمهاي ديگري نيز وجود دارند كه مي تواند فرايند پليمر شدن را بصورت زنجيره اي يا اضافي انجام دهند. در اين بين، يكي از مهمترين و برجسته ترين روشها كه جزء دسته پليمريزاسيون يوني به شمار مي رود، فرايند پليمريزاسيون آنيوني مي باشد. از زمان كشف و توسعه روش پليمريزاسيون آنيوني، دستاوردهاي مهم و ارزشمندي در زمينه ساخت پليمرهايي با ساختارهاي خاص ايجاد شده است. علاوه بر اين، اين روش هنوز جزء روشهاي منحصر بفردي با قابليت سنتز انواع مختلفي از زنجيرهاي پليمري است بطوريكه يكدستي در سايز و تركيب كاملاً قابل كنترل مي باشد. ماهيت منحصر بفرد بودن آن بواسطه عدم انجام كامل واكنش اختتام ميسر مي شود كه باعث شده كنترل كاملي بر اندازه و نوع تركيب در زنجير پليمر حاصل گردد و جزء روشهاي مفيدي از پليمريزاسيون زنده بشمار مي رود. هدف از ارائه اين طرح، درك ماهيت و ايجاد يا بر پايي (set up) سامانه متناسب پليمريزاسيون آنيوني براي منومرهاي غير اشباع نظير استايرين كه در شرايط متعارفي مايع هستند و رسيدن به پليمرهايي با اوزان مولكولي متفاوت و شاخص پراكندگي پايين هستند، مي باشد. همانند ساير طرحهاي مربوط به پليمريزاسيون زنجيره اي، مشخصات مواد اوليه مطلوب، تجهيزات پليمريزاسيون، طراحي فرايند پليمريزاسيون و آناليز پليمر بدست آمده بعد از فرايند، مورد نقد و بررسي قرار مي گيرد. در ضمن، در تهيه و سنتز پليمر به روش آنيوني به ابزار آلات و تجهيزاتي اوليه جهت طراحي آزمايشگاهي اشاره شده كه عموماً قابل توسعه براي ساير منومرهاي وينيلي نيز مي باشد و در اين گزارش تجهيزات مورد نياز معرفي مي شوند. در تكميل ايجاد و يا برپايي واحد پليمريزاسيون آنيوني، از تجهيزاتي استفاده شده است كه نوآوري منحصر بفردي به اين طرح داده است. بوسيله اين تجهيزات مي توان به پليمرهايي با اوزان مولكولي متفاوت و شاخص پراكتدگي پايين دست يافت كه بعنوان ماده مرجع در كروماتوگرافي ژل تراوايي (GPC) مورد استفاده قرار مي گيرند. در قسمت نهائي نيز نحوه سنتز و هويت شناسي نمونه هاي سنتز شده توسط اين واحد مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

يكي از مسائل مهم و كاربردي در علم پليمر، تهيه زنجيرهاي پليمري در مقياس كوچك (اليگومرها) با ساختار و ويژگي هاي مشخص مي باشد. كنترل شرايط و پارامترهاي واكنش پليمريزاسيون ، امكان سنتز رزين هاي مايع و اليگومرها را فراهم مي آورد كه به دليل كاربرد گسترده آن ها، بسيار مورد توجه قرار گرفته است. امروزه آنتي اكسيدانت هاي آميني به دليل خواص منحصر به فرد به طور گسترده در لاستيك ها، پلي الفين ها، افزودني هاي خوراكي، رنگها و كاربردهاي دارويي مورد استفاده قرار مي گيرند. يكي از مهمترين مشتقات اين آنتي اكسيدانت ها 2و2و4-تري متيل-1و2-دي هيدروكينولين است كه در اكثريت فرمولاسيون هاي آميخته هاي لاستيكي بكار مي رود. اين آنتي اكسيدانت به دليل تاثير فوق العاده در ممانعت از اكسيداسيون، تخريب حرارتي و پيري(aging) عمدتا در لاستيك طبيعي و سنتزي استفاده مي شود. هدف از اين اختراع، سنتز منومر 2و2و4-تري متيل-1و2-دي هيدروكينولين و در ادامه آن اليگومريزاسيون آن در شرايط مختلف واكنشي بمنظور تهيه آنتي اكسيدانت آميني TMQ مي باشد. بدين منظور، ابتدا منومر 2و2و4-تري متيل-1و2-دي هيدروكينولين با واكنش مشتقات آنيلين و مشتقات كتوني در حضور كاتاليزورهاي هموژن اسيدي و حلال هاي مختلف و همچنين كاتاليزورهاي هتروژن بر پايه سولفونات روي و سيليكا سولفوينك اسيد تهيه شد و سپس آنتي اكسيدانت آميني از اليگومريزاسيون اين منومر در حضور اسيدهاي مختلف و در محدوده دمايي 120-80 درجه سانتيگراد سنتز گرديد.

اين اختراع با عنوان سنتز پلي استايرن با اوزان مولكولي متوسط توسط آغازگر صنعتي آنيوني مي باشد كه در زمينه مهندسي پليمر-شيمي پليمر است. يكي از مهمترين پارامترهاي تاثيرگذار بر خواص پليمرها، وزن مولكولي و توزيع وزن مولكولي است. از شاخص ترين روش هاي سنتز پليمرها با ساختار، اندازه و تركيب مشخص، مي توان به پليمريزاسيون آنيوني زنده اشاره نمود. با اين وجود به دليل عدم كنترل مناسب بر روي خواص ساختاري تاكنون از آغازگرهاي صنعتي براي اين منظور استفاده نشده است. اهميت اين مسئله بويژه هنگامي كه غلظت منومر به منظور افزايش وزن مولكولي محصول بالاتر مي رود، دو چندان مي شود. هدف از ارائه اين طرح، سنتز پلي استايرن با اوزان مولكولي متوسط به روش پليمريزاسيون آنيوني زنده با استفاده از آغازگر صنعتي ليتيم دار و كنترل غلظت منومر، دماي واكنش در حلال هيدروكربني و همچنين تكنيك انتقال اجزاء واكنش به راكتور به منظور حصول پليمر با شاخص پراكندگي باريك مي باشد. در اين شرايط كنترل روي شاخص پراكندگي، سينتيك و نظم فضايي بسيار راحتتر است. اين پليمرها به واسطه توزيع وزن مولكولي پايين در ستون هاي وزن مولكولي متوسط كروماتوگرافي ژل تراوايي به عنوان نمونه مرجع و همچنين بهبود دهنده خواص دما پايين پليمرها با وزن مولكولي بالا كاربرد دارد.