به دليل مسائل زيست محيطي و به دليل قيمت بالاي حلال هاي آلي، در طي سال هاي اخير چسب هاي حساس به فشار پايه حلالي با چسب هاي حساس به فشار پايه آبي در حال جايگزين شدن هستند. در ساخت چسب هاي حساس به فشار پايه حلالي، مشكلاتي از قبيل وزن مولكولي پايين به دليل انتقال زنجير، محلول هاي با ويسكوزيته بالا در وزن هاي مولكولي بالا و همچنين تجهيزات مربوط به بازيابي حلال ها هنگام فرايندهاي پوشش باعث جايگزيني شان شد. رزين هاي آكريليك امولسيوني آزادي عمل زيادي را براي ارتقاي خواص مكانيكي چسب و فرمولاسيون فراهم كرده است. هدف اين پروژه توليد آزمايشگاهي، نيمه صنعتي و صنعتي يك رزين آكريليك امولوسيون پايدار شيري رنگ داراي دماي انتقال شيشه اي(Tg) پايين كه به عنوان چسب در دماي كاربرد مطرح باشد مي باشد كه بتواند علاوه بر چسبناكي(Tack )بالا داراي استحكام چسبندگي جداشدگي(Peel )و استحكام چسبندگي برشي(Shear) بالا باشد تا از لحاظ خواص مكانيكي نيازگوي بازار مصرف شامل نوار چسب، برچسب، پوشش و لامينت ها باشد.

الاستومر جديد با ريز ساختار منحصر به فرد توسط سيستم شامل مخلوط كاتاليستهاي α-دي ايمين نيكل بر پايه 9و10-فنانترن كينون و 2و3-بوتان دي اون سنتز و در زمينه شيمي پليمر انجام شد. الاستومرهاي اتيلن-پروپيلن توليد شده توسط كاتاليستهاي مرسوم زيگلر ناتا و متالوسني معمولا به شكل اتصال يافته جانبي مورد استفاده قرار مي گيرند. در شرايط پليمريزاسيون متفاوت انجام شده، كوپليمر توليد شده در دماي 20 درجه سانتيگراد، نسبت مولي آلومينيم:نيكل حدود 1:2000 و فشار نسبي پروپيلن:اتيلن 1:5با خصلت شبه لاستيكي بالايي بدست آمد. ريزساختار الاستومر حاصل توسط روش طيفي كربن-13 توصيف و با ساختار الاستومر هاي اتيلن-پروپيلن مرسوم صنعتي مورد مقايسه قرار گرفت. توالي تصادفي تر كومونومرها و ميزان زياد توالي حامل شاخه هاي طولاني در الاستومر جديد نسبت به ساير الاستومر ها شناسايي شد. وجود شاخه هاي طويل در زنجير پليمر دليل بر گره خوردگي زنجيرهاي پليمر و افزايش كشساني محصول توليد شده است كه مي تواند به جاي استفاده از روشهاي اتصال جانبي مورد توجه صنايع توليد EPDM گردد. اين الاستومر جديد جايگزين مناسب براي تعدادي از لاستيكهاي ولكانيزه باشد كه بعلت عدم ولكانيزاسيون استفاده مجدد آن با سهولت انجام پذير است.

اختراع حاضر در مورد چسب دو جزئي بر پايه ي رزين اپوكسي مي باشد. رزين اپوكسي يك رزين ترموست با كارايي بالا مي باشد كه مجموعه اي از خواص بي همتا را بصورت يكجا دارا مي باشد. مهمترين خواص فيزيكي كه رزينهاي اپوكسي دارند شامل: كاهش حجم كم پس از فرايند پخت، استحكام بالا، عدم خروج تركيبات فرار در حين فرايند پخت، چسبندگي بالا به بسياري از سطوح، سازگاري با بسياري از مواد، پايداري شيميايي و پايداري در برابر عوامل خورنده. بعلاوه رزينهاي اپوكسي قابليت پخت در دماي محيط و دماهاي بالاتر را نيز دارا مي باشند. مجموعه اي اين عوامل باعث شده است تا رزين اپوكسي به يكي از پركاربردترين رزينهاي ترموست در صنايع گوناگون از قبيل خودروسازي، چسب، كامپوزيت و ... تبديل گردد. در اختراع حاضر از حداقل يك رزين اپوكسي با قابليت پخت در شرايط محيطي بعنوان پايه ي چسب استفاده گرديد.همچنين در فرمولاسيون چسب مذكور از هاردنرهاي آميني پلي آليفاتيك يا هادرنر آميني سيكلو آليفاتيك و حداقل يك شتاب دهنده ي در فرايند پخت استفاده گرديده است. تستهاي شناسايي انجام شده بر روي اين چسب شامل تست حرارتDSC و تستهاي مكانيكي Tensile strength, Lap shear strength, Peel shear strength و Hydrostatic pressure test بوده است.

اين اختراع در زمينه شيمي كاتاليست، مهندسي پليمريزاسيون، پلي الفين و شيمي سنتز مي‌باشد. در انحصار بودن برخي كاتاليست هاي توليد پلي الفين ها تحت ليسانس شركت هاي بزرگ شيميايي و پتروشيميايي از قبيل Dupont، BP، Eastman و ... يكي از انگيزه‌هاي اصلي براي پيشقدم شدن در عرصه سنتز كاتاليست‌هايي است كه با ويژگي‌ها و كارايي بهتر بتوانند اين انحصار را شكسته و راه را براي مطالعه و كسب دانش بيشتر در اين زمينه فراهم آورد. نوع كاتاليست تك مركزي بر پايه آهن مدنظر تحت ليسانس شركت Dupont و با نام تكنولوژي Versipol قرار‌دارد. از طرفي طي چند دهه اخير توجه بسياري از دانشمندان به سمت دانش كاتاليست هاي چندمركزي جلب شده است. از همين رو رسيدن به دانش سنتز چنين كاتاليستي كه با فعاليت، پايداري بيشتري و سنتز كنترل شده قادر به توليد پلي اتيلن خطي با دانسيته بالا (HDPE) مي باشد از جمله اهداف اين اختراع مي باشد. كاتاليست دومركزي شرايط پليمريزاسيون را با توجه به محصول دهي، پايداري و طول عمر بالاتر آسان تر مي نمايد. كاتاليست مدنظر علاوه بر مزاياي ساختاري كاتاليزوري كه برشمرده شد پلي اتيلني توليد مي نمايد كه تعداد شاخه كم، جرم مولكولي، دماي ذوب و كريستالينيتي بالاتر دارد در نتيجه نيروهاي بين مولكولي قوي و استحكام كششي بالايي داشته و نسبت به بسياري از حلال هاي متفاوت مقاوم است. با توجه به نسبت بالاي استحكام به چگالي، در توليد بطري هاي پلاستيكي، لوله كشي مقاوم در برابر خوردگي، غشا ها و چوب هاي پلاستيكي استفاده مي شود. پلي انيلن به دست آمده نيز مي تواند باعث ارتقا اين خواص گردد.

اين اختراع در زمينه شيمي كاتاليست، مهندسي پليمريزاسيون، پلي الفين، شيمي سنتز و .... مي‌باشد. در طول سال‌هاي اخير تقاضا براي كاتاليست‌هاي تك سايتي توسط كمپاني هاي بزرگ رشد چشم‌گيري داشته است. استفاده ازكاتاليست‌هاي فلزات واسطه انتهايي به علت خواص مطلوب از جمله اكسيژن دوستي كمتر و توليد پليمر با تعداد شاخه بيشتر از دلايل اصلي مي‌باشد. كاتاليست‌هاي دومركزي فلزات واسطه انتهايي به علت فعاليت و توليد پليمر با جرم‌ملكولي بالاتر نسبت به نوع تك‌مركزي متناظر آن امروزه داراي اهميت زيادي مي‌باشند. در توليد الفا الفين‌هايي مانند 1-هگزن كاتاليست‌هايي مختلفي استفاده شده كه هر كدام داراي خواصي بوده كه. لذا سنتز پلي1-هگزن با استفاده از كاتاليست دو مركزي فلز واسطه انتهايي مورد نظر داراي جرم ملكولي بالا و تعداد شاخه بيشتر نسبت به انواع ديگر كاتاليست ها و از جمله تك مركزي متناظر آن مي باشد كه با توجه به كاربرد آن خواص مطلوب تري را ايجاد مي‌كند. روش سنتز ليگاند ارائه شده داراي مزايايي از قبيل خلوص بالاتر به همراه راندمان بهتر بوده كه منجر به تهيه كاتاليست بدون آلودگي مي شود. كاتاليست سنتز شده داراي فعاليت بالاتر نسبت به كاتاليست تك مركزي متناظر آن مي باشد. پلي 1-هگزن سنگين به دست آمده از كاتاليست دومركزي در حضور كمك كاتاليست‌هاي متيل آلومينوكسان اصلاح شده(MMAO)، دي اتيل آلومينيوم كلرايد (DEAC)و اتيل آلومينيوم سسكوئيل كلرايد (EASC) داراي جرم مولكولي بالاتري نسبت به پلي1-هگزن حاصل از تك مركزي آن مي‌باشد. پلي 1-هگزن بدست آمده به علت جرم‌ملكولي بالا و تعداد شاخه زياد به عنوان عامل كاهنده اصطكاك در لوله‌هاي انتقال نفت استفاده مي‌گردد.

عدم توزيع يكنواخت فاز دوم در فاز زمينه در نانوكامپوزيت ها، خواص مكانيكي نانوكامپوزيت ها را كاهش مي دهد. تجمع ذرات پودر بسيار ريز در نانوكامپوزيت ها موجب افزايش انرژي سطحي آنها شده، كاهش خواص مكانيكي نانوكامپوزيت ها را به دنبال دارد. همچنين استفاده از مواد شيميايي گرانقيمت براي توزيع يكنواخت فاز دوم در داخل فاز زمينه و جلوگيري از به هم چسبيدن ذرات پودر نانوكامپوزيتي و ساخت نانوكامپوزيت هايي با ريزساختاري همگن و خواص مكانيكي بالا، باعث غيراقتصادي شدن و همچنين پيچيده تر شدن فرآيند مي گردد. از نانولوله كربني چند جداره كربوكسيلي (MWCNT-COOH) بعنوان پر كننده در بافت پليمر استفاده شد. نانوكامپوزيت پلي اتيلن/نانولوله كربني چندجداره عامل دار (PE/MWCNT)، به روش پليمريزاسيون درجا و در شرايط بهينه، بصورت بافتي كاملاً همگن توليد شد. در نتيجه، رشته هاي CNT در بافت پليمري نانوكامپوزيت ديده نمي شود. در واقع مونومر حين رشد، ذرات پر كننده را در بر گرفته است كه اين باعث مي شود نانولوله ها به خوبي در بافت پلي اتيلن پخش شده و تشكيل يك بافت يكنواخت همگن را بدهند. كاتاليزور زيگلرـ ناتا (ZN)، پلي اتيلن سنگين با بلورينگي بالا توليد مي كند؛ اما با افزودن MWCNT به كاتاليزور ZN، به روش پليمريزاسيون درجا، در شرايط كنترل شده، نانوكامپوزيتي با بلورينگي پايين توليد مي شود. نانوكامپوزيت PE/MWCNT مقاومت حرارتي بالاتري را نشان مي دهد. كاربرد يا كاربردهاي اصلي اختراع: از جمله كاربردهاي اصلي نانوكامپوزيت همگن PE/MWCNT، قطعات داخلي و خارجي خودرو به دليل وزن كمتر قطعه نهايي نانوكامپوزيت در مقايسه با كامپوزيت هاي معمولي، بسته بندي هاي مقاوم در برابر نفوذ گازها و بخارات و الياف مستحكم براي صنعت نساجي مي باشد.

از آنجا كه شكل كروي ذرات پليمر ناشي از رشد ذره، به دلايل زيادي از جمله بيشينه بودن قابليت حركت پليمر حين فرآوري جذاب ترين شكل است؛ از كاتاليزورهاي زيگلرـ ناتايي (ZN) در صنعت استفاده مي شود كه داراي مورفولوژي كروي هستند. از جمله معايب اين كاتاليزورها، حساسيت بالاي آنها مي باشد كه عملاً شاهد از بين رفتن مورفولوژي كروي اين ذرات و تشكيل ذرات كلوخه اي هستيم كه در نتيجه اين امر، ريز شدن ذرات پليمر (غبار) و نيز تشكيل كلوخه ها در محصول پليمري ديده مي شود. كاتاليزور ZN استفاده شده در اين تحقيق كه داراي اجزاي TiCl4/Mg(OEt)Cl/DIBP مي باشد، داراي مورفولوژي كروي است اما منجر به توليد پلي اتيلن كلوخه اي شد. از طرفي كاتاليزور LTM سنتز شده منجر به توليد پلي اتيلن با سطح صاف شد. خوشبختانه تركيب دو كاتاليزور ZN و LTM به روش پليمريزاسيون درجا، ذرات كاملاً كروي پلي اتيلن را نتيجه مي دهند. كاربرد يا كاربردهاي اصلي اختراع: حذف مرحله گرانول سازي و فراورش پليمر و كاهش پديده جرم گرفتگي ديواره هاي راكتور يا تجمع و چسبيدن پودر پليمر سنتز شده به ديواره راكتور به دليل توليد ذرات پلي اتيلن كروي از تركيب كاتاليزورهاي ZN و LTM در دماي پايين را منجر مي شود.

هدف از اين اختراع، تعيين محتوي ژل آميزه هاي شبكه اي شده حاوي كوپليمرهاي اتيلن با استفاده از تكنيك طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) است. كوپليمرهاي پلي اتيلن داراي بيشترين حجم مصرف در صنعت پلاستيك جهاني مي باشد. با اين حال، دماي سرويس دهي پايين اين كوپليمرها منجر مي شود كه آنها براي كاربردهايي با نياز به استفاده تحت تنش در دماي بالاتر ازC ◦ 100مناسب نباشند. بهبود خواص مكانيكي، تاثير اوليه تشكيل شبكه سه بعدي از زنجيرهاي پليمري است. مزيت اصلي ديگر ايجاد اتصالات عرضي اين است كه پليمرها را قادر مي سازد تا در دماي بالاتر از دماي ذوبشان (دماي ذوب قبل از شبكه اي شدن) كاربرد داشته باشند. در نتيجه شبكه اي كردن اين پليمرها منجر شده است كه امروزه كاربردهاي وسيعي داشته باشند. محتوي ژل (كسر نامحلول) ايجاد شده در پلاستيك هاي پلي اتيلن شبكه اي شده، به طور معمول با استفاده از روش استخراج با حلال هايي همچون دكالين يا زايلن مطابق با استاندارد ASTM D2765-01 تعيين مي شود. اين روش شامل بخش استخراج شده و باقيمانده استخراج است. اين فرآيند پركار، زمان بر و همراه با مواد مضر و خطرناك مي باشد. روش ديگر براي تعيين محتوي ژل، استفاده از گرماسنجي روبشي تفاضلي (DSC) است. در اين روش از DSC براي به دست آوردن onset time از پيك مربوط به ذوب استفاده مي شود. محتوي ژل از طريق تفاوت بين onset time نمونه هاي شبكه اي شده تعيين مي شود. مزاياي اين تكنيك عبارتند از: سريع تر، ارزان تر، نياز به مواد كمي براي انجام آزمون، عدم توليد ضايعات خطرناك و داشتن مطابقت خوبي با روش استاندارد ASTM D 2765-01. در اين طرح، تكنيكي براي تعيين كسر شبكه اي شده يا محتوي ژل از مواد پلي اتيلن با استفاده از FTIR، براساس روش ذكر شده در متن اصلي، ارائه شده است. اين روش نسبت به ساير روش ها ارزان تر، سريع تر و بدون نياز به تجهيزات آزمايشگاهي و مواد شيميايي مضر همچون زايلن مي باشد.

توليد چسب حساس به فشار با استحكام برشي بالا مزيتي كليدي در بسياري از كاربرد هاي اين چسب ها مي باشد كه اغلب اين هدف با استفاده از سيستم هاي پايه حلالي تحقق مي يابد، اما مقررات زيست محيطي مربوط به حذف تركيبات آلي فرار و معايب ديگر منجر به جايگزيني اين سيستم ها با سيستم هاي پايه آبي شده است. در اين اختراع با استفاده از پليمريزاسيون امولسيوني پايه آبي دوستدار محيط زيست به روش هسته-پوسته و با فرآيند نيمه پيوسته، چسب حساس به فشاري با فرمولاسيون ساده برپايه بوتيل آكريلات/ وينيل استــات و در حضور مونــومر كمكي آكريليك اسيد درهسته و پوستــه ذرات، چسب حساس به فشاري با استحكام برشي بسيــار بالا (kPa 1250) و برتر از رقباي تجاري اش و استحكام پوستگي و چسبناكي مطلوب، توليد گرديد.

هدف از اين اختراع، اصلاح شيميايي سطح انواع فلوك با استفاده از كوتينگ خاص جهت به كارگيري در فرآيند فلوگينك الكتروستاتيك است. فلوكينگ شامل پوشش ذرات ظريف روي سطح بستر پوشيده شده با چسب مي باشد. اخيرا فلوكينگ به پوشش توسط انجمن فلوك آمريكا تغيير نام داده است .پوشش فيبري شامل كاربرد الياف فيبر روي سطح پوشيده شده با چسب با استفاده از نيروي محركه الكتروستاتيك يا شارژ فلوك مي باشد . الياف فلوك يا به صورت طبيعي (پنبه، پشم و...) و يا به صورت مصنوعي ( نايلون، پلي استر، ابريشم مصنوعي، اكريليك و...) مي باشد. سه نوع از برنامه هاي كاربردي شامل : فلوكينگ سطح ، فلوكينگ اشياء سه بعدي، و فلوكينگ نخ مي باشد. الياف سنتزي هدايت الكتريكي ضعيفي دارد و اين باعث مي شود كه نتوان در فرآيند فلوكينگ الكترواستاتيك با سرعت مناسب از آنها استفاده شود. همچنين به دليل ناكافي بودن هدايت الكتريكي فلوك ها هدر رفت آن ها حين فرآيند افزايش مي يابد. در اين شرايط سطح رطوبت مورد نياز براي افزايش راندمان، بالاي 80 درصد براي پلي آميد و براي پلي استر بالا 90 درصد است. در چنين سطح رطوبت بالا نه تنها ساخت ميدان الكترواستاتيك با ولتاژ بالا سخت است بلكه خوردگي هم افزايش مي يابد. بنابراين آماده سازي آنتي الكترواستاتيك توسعه يافته است كه سطح هدايت الكتريكي افزايش و ميزان رطوبت لازم را كاهش مي دهد. با توجه به اينكه فلوك توليد داخل جايگزين شده فلوك وارداتي به سختي و تنها تحت شرايط خاص يعني اعمال ولتاژ بالا (90 كيلو وات) با فاصله صفحات ميدان الكتريكي مطابق شرايط فلوك وارداتي يا با اعمال ولتاژ پايين با كاهش صفحات قابل استفاده است. البته اعمال اين سطح از ولتاژ منجر به رخ دادن پديده درختي شدن كه در اثر آن روكش كابل هاي مصرفي دچار ترك شد. در اين طرح با تحقيقات انجام شده سطح فلوك توليد داخل توسط فرمولاسيون خاص به روش شيميايي اصلاح و فعال گرديد و با شرايط فرآينددهي عينا مشابه نمونه وارداتي ولتاژ ( 40-30 كيلو وات) در توليد قطعات مصرف شد.