كوپليمرهاي آكريلونيتريل-بوتادين يا لاستيكهاي نيتريل اغلب به روش پليمريزاسيون امولسيوني تهيه ميشوند. پايين يا بالا بودن دماي واكنش به ترتيب منجر به تهيه گريد هاي سرد و گرم ميشود. بسته به ميزان نسبي خطي يا شاخه‌اي بودن مورد انتظار، لاستيكهاي نيتريل سرد اغلب در محدوده دمايي 15-5 درجه سانتيگراد و لاستيكهاي نيتريل گرم در محدوده دمايي 40-30 درجه سانتيگراد تهيه ميشوند. لاستيكهاي نيتريل به علت حضور آكريلونيتريل در زنجير پليمر داراي ساختار قطبي هستند كه اين قطبيت سبب ميشود تا مقاومت در برابر روغن، حرارت، عبور پذيري هوا، و همچنين خواص هدايت الكتريكي نمونه پخت شده آن بهبود يابد. لاستيكهاي نيتريل قابليت ولكانيزه شدن با سيستمهاي پخت متداول بر پايه گوگرد و شتاب دهنده‌ها، و يا با پراكسيدهاي آلي را دارا ميباشند. در اين اختراع لاستيك نيتريل به روش پليمريزاسيون امولسيوني سرد و به صورت ناپيوسته در دماي 5 درجه سلسيوس تهيه شد و پارامترهاي موثر بر واكنش بهينه گرديدند. فرمولاسيون بهينه در رآكتور نيمه صنعتي به حجم 300 ليتر اجرا شد. مشخصات محصول در مثال 1 ارائه شده است.

اين اختراع با عنوان تهيه ميكروسفرهاي نانوكامپوزيتي پليمر/خاك رس توخالي به روش پليمريزاسيون تعليقي مربوط به ساخت ميكروسفرهاي نانوكامپوزيتي توخالي است و بنابراين در زمينه شيمي پليمر قابل طبقه¬بندي است. ميكروسفرهاي توخالي مورد بحث به روش پليمريزاسيون تعليقي تهيه مي‏شوند. با توجه به كاربردهاي ميكروسفرهاي توخالي در صنايع مختلف از جمله داروسازي، آرايشي بهداشتي، نظامي، ساختماني و ... تمايل براي مصرف ميكروسفرهاي توخالي سنتزي رو به افزايش است، بنابراين فرآيندهاي ساخت جديد آنها با استقبال روبرو خواهند شد. در اين اختراع تلاش شده است تا با استفاده از روشي ساده و ارزان قيمت بدون هيچ گونه نيازي به عمليات اضافي با بكارگيري نانوذرات خاك رس اصلاح شده ضمن دستيابي به ساختارهاي توخالي با درجه اتصالات عرضي بالا، خواص فيزيكي ذرات تهيه شده نيز بهبود يابد. آنچه اين اختراع را نسبت به اختراعات مشابه متمايز مي¬كند روش ساخت ميكروسفرها است كه براي اولين بار در دنيا با استفاده از نانوذرات خاك رس اصلاح شده به روش پليمريزاسيون تعليقي انجام شده است. به اين ترتيب در اين روش علاوه بر صرفه اقتصادي، امكان ايجاد ساختار توخالي و كنترل ضخامت و مورفولوژي تخلخل موجود در ديواره در ميكروسفر‏ها نيز امكان پذير است.

اين اختراع در زمينه مهندسي شيمي و پليمر است. اغلب پليمريزاسيون هاي مشابه تاكنون در محيط آبي به همراه آغازگرهاي راديكال آزاد و دماي بالا انجام مي¬شد كه مشكلاتي از قبيل جرم مولكولي بالا و ژل شدن پليمر نهايي، جداسازي و خالص سازي دشوار، زمان تكميل واكنش طولاني و نياز به انرژي و ايجاد گرما در محيط را به همراه داشت. در اين اختراع پليمريزاسيون مونومرهاي داراي گروه كربوكسيل از قبيل آكريليك اسيد، متانوئيك اسيد، ايتاكونيك اسيد و مالئيك اسيد با استفاده از شروع نوري در محدوده نور فرابنفش و يا مرئي در دماي محيط و مدت زمان كوتاه انجام مي شود. پليمر نهايي در محيط واكنش رسوب كرده و جداسازي و خالص سازي آن راحت است. جرم مولكولي و توزيع جرم مولكولي پليمرها توسط عوامل انتقال به زنجير كنترل مي شود. پليمرهاي آلكانوئيك اسيد حاصل از اين اختراع را مي توان در سيمان هاي ترميم دندان، استخراج و حفاري، انواع چسب هاي پايه آبي، مواد آرايشي بهداشتي و غشاءها استفاده كرد.

مشكل عدم زيست سازگاري آمالگام از يك طرف و رنگ تيره و عدم تناسب ظاهري آن با ساختار دندان از طرف ديگر، باعث توسعه دسته ديگري از مواد ترميمي دنداني با نام كامپوزيت هاي دنداني گرديده است. اين كامپوزيت ها به دليل دارا بودن خواص فيزيكي، مكانيكي و ظاهر مناسب به طور گسترده اي براي ترميم دندان ها مورد استفاده قرار مي گيرند و هم از لحاظ ظاهري و هم از نظر عملكرد جايگزين بافت بيولوژيكي مي شوند. در مقايسه با مواد پركننده از جنس آمالگام، طول عمر و كارآيي كامپوزيت هاي دنداني هنوز ايده آل نيست. در حال حاضر چقرمگي كم مهم ترين دليل شكست باليني كامپوزيت هاي دنداني است. اختراع حاضر فرايندي را براي بهبود چقرمگي كامپوزيت هاي دنداني از طريق پيوند زدن يك مونومر آكريلاتي مناسب بر سطح نانوذرات مورد استفاده در كامپوزيت پيشنهاد مي‌كند. در حوزه كامپوزيت هاي دنداني براي بهبود چقرمگي از طريق اصلاح نانوذرات تاكنون اقدامي صورت نگرفته است. با توجه به اينكه پوسيدگي هاي ثانويه و شكنندگي دو مشكل اصلي مطرح شده براي جايگزيني كامپوزيت هاي دنداني هستند، اين روش مي تواند اقدامي مؤثر جهت بهبود كارآيي كامپوزيت هاي دنداني و افزايش دوام آن¬ها در طول زمان از طريق افزايش چقرمگي شكست باشد.

اين اختراع در زمينه مهندسي شيمي و پليمر مي باشد كه در آن مونومر¬هاي آلكنوئيك اسيد به صورت كنترل شده از طريق پليمر شدن محلولي با مكانيسم راديكالي با آغاز نوري سنتز شدند. فرآيند پليمريزاسيون مونومر¬هاي آلكنوئيك اسيد عموما در محيط آبي و دماي بالا انجام ميشود. اين فرآيند مستعد ژل شدن است و زمان تكميل فرآيند طولاني و بازده واكنش پايين است. در اين طرح، روشي براي پليمريزاسيون كنترل شده مونومر¬هاي آلكنوئيك اسيد در محيط آبي و در دماي محيط ارائه شده است كه در آن از شروع نوري براي آغاز واكنش و عوامل انتقال زنجير براي كنترل جرم مولكولي استفاده شده است. پليمر¬هاي حاصل از سنتز آلكنوئيك اسيد ها با جرم مولكولي كنترل شده داراي كاربرد¬هاي متنوعي از جمله موارد آرايشي و بهداشتي، چسب¬ها، ابرجاذب¬ها، پوشش¬ها و مواد ترميم كننده دندان هستند.

تهیه نانو ذرات ـ تری کلسیم فسفات TCPـ با ساختار صفحه‌ای با کاربرد ترمیم استخوان

به منظور ساخت ميكروسفرهاي با پوسته متخلخل موضوع اين اختراع، از روش پليمريزاسيون سوسپانسيوني به روش راديكال آزاد استفاده مي شود. براي تهيه فاز آلي كه شامل مونومر و عامل شبكه اي كننده، آغازگر و حلال است، با توجه به درصد حجمي فاز آلي در مخلوط واكنش، ابتدا مقدار مشخص از يك پليمر نظير پلي متيل متا آكريلات، حلال مناسب مانند تولوئن، عامل شبكه اي كننده نظير اتيلن گلايكول دي متاكريلات نوزين مي گردد و آغازگر نظير بنزوئيل پراكسيد به آن افزوده مي شود. براي تهيه فاز آبي كه شامل محلول پلي وينيل الكل است، مقدار مشخص پلي وينيل الكل توزين و درون آب حل مي شود. ابتدا فاز آبي و سپس فاز آلي به راكتور اضافه مي شوند و دور همزن تنظيم مي گردد. جهت آغاز واكنش، دماي راكتور در محدوده 90-60 درجه سانتي گراد تنظيم مي شود. پس از گذشت حدود 5 ساعت از زمان واكنش، محتويات راكتور خنك شده و محصول جداسازي مي گردد. ذرات خارج شده از راكتور ابتدا با آب شستشو شده و سپس در دماي محيط خشك مي شوند.

يكي از زمينه هاي اصلي تحقيقاتي در دندانپزشكي بهبود خواص سيستم هاي اتصال دهنده عاجي (چسب هاي دنداني) مي باشد. در اين اختراع يك فرمولاسيون جديد چسب دنداني حاوي نانو ذرات زيست سازگار هيدروكسي آپاتايت ساخته شده است كه در مقايسه با سيستم تجاري خواص به مراتب بالاتري دارد. براي بررسي اثر تقويت كنندگي نانو ذرات هيدروكسي آپاتايت بر روي نمونه چسب دنداني، سعي شده است كه نانو ذرات هيدروكسي آپاتايت با مورفولوژي ليفي شكل و درجه بلورينگي بالا با به كارگيري روش هيدروترمال سنتز شوند. با بررسي خواص تقويت كنندگي نانو ذرات سنتز شده در تركيب درصدهاي مختلف در يك چسب دنداني با فرمولاسيون جديد مشخص شد كه در تركيب درصد 0.2 خواص استحكام كششي قطري، استحكام خمشي و مدول خمشي به ترتيب به ميزان 31% و 14.8% و 52 و 21% افزايش يافته اند. در عين حال آزمون باند ريز برشي ، افزايش چسبندگي به دندان را در مقايسه با چسب پايه به ميزان 2 و 104% و در مقايسه با چسب تجاري شاهد (نمونه معتبر) به ميزان 1 و 53% نشان داد. بررسي پايداري كلوئيدي نشان داد كه نانو ذرات سنتز شده بدون هيچگونه اصلاح سطحي داراي بار سطحي بالايي هستند به طوريكه حتي بعد از گذشت چند روز نيز در محلول رقيق چسب دنداني پايدار مانده و رسوب نمي كنند.

اين اختراع مربوط به زمينه مهندسي شيمي و پليمر است كه در آن تركيبات حاوي باند دوگانه، بر روي پليمر، كوپليمر و يا ترپليمر هاي آلكنوئيك اسيد با يك جرم مولكولي معين و آب دوستي كنترل شده پيوند زده شده است. پلي آلكنوئيك هاي حاوي باند دوگانه داراي قابليت استفاده در كاربردهاي مختلف به عنوان چسب و يا بهبود دهنده چسبندگي هستند. باند دوگانه بر روي پلي آلكنوييك اسيد ها، عموما با پيوندزني تركيباتي كه در ساختار خود داراي باند دوگانه هستند همچون 2-ايزوسياناتواتيل متاكريلات ، ايجاد مي‌شود. اين واكنش ها معمولا داراي معايبي از جمله سميت و زمان طولاني هستند كه استفاده از آنها را محدود مي كند. در اين طرح، روشي براي تهيه پلي آلكنوئيك اسيد هاي حاوي باند دوگانه با پيوند زني گلايسيديل متاكريلات و جرم مولكولي كنترل شده در محيط حلالي ارائه ميشود كه ميتوان با ميزان پيوند زني باند دوگانه بر روي آب دوستي / آب گريزي آن كنترل داشت.

اين اختراع مربوط به ساخت هيدروژل ماكرومتخلخل (با تخلخل كنترل¬ شده) از يك پليمر طبيعي است و بنابراين در زمينه شيمي پليمر قابل طبقه¬بندي است. هيدروژل ماكرومتخلخل مورد بحث بر پايه دكستران بوده كه به روش توده¬اي تهيه شد. امروزه پليمرهاي طبيعي به دليل ويژگي¬هايي نظير سازگاري متابوليكي، مشابهت با بافت بدن، توانايي ارتباط با محيط زيستي، عدم سميت، زيست تخريب¬پذيري، قابليت كنترل نرخ تخريب با شبكه¬اي نمودن آنها و غيره، كاربردهاي عمده¬اي در صنايع دارويي و پزشكي يافته¬اند اما در اغلب كاربردها نيازمند اعمال تخلخل در توده شبكه هيدروژلي خود هستند. از آنجا كه بشر نقشي در سنتز و توليد اين پليمرها نداشته و از پيش¬تهيه شده هستند بنابراين اعمال تخلخل در آنها به آساني پليمرهاي مصنوعي نيست. گاهي به منظور ايجاد تخلخل از عوامل تخلخل¬زا استفاده شده كه به جز هزينه¬بر بودن نياز به استخراج بعد از مراحل تهيه دارند يا از روش سيالات فوق بحراني استفاده ¬شده است كه نيازمند تجهيزات فني خاص در شرايط تحت فشار است كه به جز هزينه بالا نيازمند توجه به موارد ايمني خاصي هستند. در اين اختراع تلاش شده است تا با استفاده از اصول حاكم بر پديده¬هاي انحلال و جدايش فازي پليمرها و استفاده از يك سيستم حلال ارزان قيمت بدون هيچ گونه نيازي به استخراج نهايي مواد استفاده شده در ساخت هيدروژل يا استفاده از يك فناوري خاص، از دكستران (كه پليمري طبيعي و با منشا باكتريايي است) هيدروژل ماكرومتخلخل ساخته شود. آنچه اين اختراع را نسبت به اختراعات مشابه متمايز مي¬كند روش ايجاد تخلخل آن است كه براي اولين بار در دنيا با استفاده از سيستم حلال پايه آب و الكل (كه پليمر قابليت حل شدن محدودي در آن دارد) همزمان با تغيير مقدار عامل شبكه¬اي كننده و بدون حضور عامل تخلخل¬زاي خارجي انجام شده است. اعمال تخلخل در شبكه هيدروژلي دكستران حين واكنش شبكه¬اي شدن انجام شده است. به اين ترتيب در اين روش علاوه بر صرفه اقتصادي (به دليل عدم نياز به عامل تخلخل¬زا و در نتيجه نياز به استخراج نهايي آن) امكان كنترل ميزان، اندازه و مورفولوژي تخلخل در هيدروژل¬هاي نهايي نيز امكان پذير است.