پليمرها به عنوان موادي كه از نظر هدايت حرارتي و الكتريكي مقاوم هستند، شناخته شده اند. اما در مواردي نياز است كه توانايي انتقال حرارت را داشته باشد. در حال حاضر دستيابي به چنين خواصي دور از انتظار نبوده و استفاده از نانو ذرات ميتواند چاره كار باشد. براي اين منظور ابتدا نانو كامپوزيت هاي يورتان آكريلات- رس پخت شونده با پرتوي فرا بنفش سنتز شد، سپس اثر نانو ذرات بر پايداري حرارتي، خواص مكانيكي و هدايت حرارتي نانو كامپوزيت هاي يورتان آكريلات (UA) مورد بررسي قرار گرفت. تصاوير به دست آمده از SEM نشان داد نانو ذرات به طور يكنواخت در بستر پليمر پخش شده اند. پايداري حرارتي نمونه ها به وسيله آناليز وزن سنجي حرارتي (DTG) بررسي گرديد. آناليز DMTA نشان داد افزودن مقدار معيني از نانو ذرات رس (3% و 5% وزني) به بستر پليمر سبب بهبود قابل توجهي در خواص مكانيكي نانو كامپوزيت ها مي شود. همچنين آناليز عكس برداري حرارتي زير قرمز نشان داد هدايت حرارتي نانو كامپوزيت ها با افزايش مقدار نانو ذرات (3% و 5% وزني) افزايش يافت.

در اين اختراع، تهيه پوشش‌هاي نانوكامپوزيتي شامل رزين اپوكسي پلي¬سولفايد و نانولوله¬هاي كربني هم به صورت ساده و هم به صورت عامل¬دار شده توسط محلول مخلوط اسيدي، براي اولين بار گزارش شده است. جهت عامل¬دار نمودن سطح نانولوله¬هاي كربني مخلوطي از اسيد سولفوريك 98% و اسيد نيتريك 70% با نسبت تركيب 1 به 3 استفاده شد. تغييرات حاصل از عامل¬دار نمودن سطح نانولوله¬هاي كربني توسط آزمون طيف سنجي رامان و FT-IR بررسي شد. نانوپوشش‌ها بوسيله اعمال يك لايه فيلم تر با ضخامت 90 ميكرون بر روي صفحات فلزي و شيشه¬اي آماده سازي شده حاصل گرديد و حضور نانولوله¬هاي كربني ساده و عامل¬دار شده توسط ريخت شناسي سطح مقطع نمونه‌هاي تهيه شده از طريق تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM و FESEM شناسايي شده است. همچنين خواص مكانيكي، گرمايي و الكتريكي نمونه¬هاي نانوپوشش تهيه شده ارزيابي گرديد. نتايج حاصل، بهبود خواص مكانيكي، گرمايي و الكتريكي را در حضور نانولوله-هاي كربني نشان داد.

سنتز مواد با بر هم¬كنش ماده و انرژي مرتبط است و واكنش‌هاي شيميايي نيازمند برخي از حالات انرژي (متناسب با نوع واكنش) مانند گرما، نور، تابش راديويي و غيره مي‌باشند تا بتوانند پيشروي كنند. امواج مايكروويو، امواج الكترومغناطيس است كه شامل مولفه¬هاي ميدان الكتريكي و مغناطيسي مي¬باشند. ميدان الكتريكي نيرويي بر ذرات باردار وارد مي¬كند كه باعث مهاجرت و يا چرخش آنها مي¬شود. در اثر حركت ذرات باردار، پلاريزاسيون بيشتر ذرات قطبي اتفاق مي¬افتد. برخورد بين ذرات باردار، توليد اصطكاك و گرما مي¬كند. اين اختراع به استفاده از امواج مايكروويو در سنتز مواد شيميايي به عنوان روش گرمادهي در واكنش¬هاي شيميايي است كه سريع، ساده و نفوذ انرژي آن موثر مي¬باشد، مي¬پردازد.

سولفونه كردن نفتالين باعث اضافه شدن عامل SO3 منفي در آن مي شود و در طي پليمريزاسيون تراكمي آن با آلدئيدها بر تعداد اين عامل افزوده مي شود و ماده اي را توليد مي كند كه مي توان به عنوان ديسپرس كننده رانگدانه ها در رنگرزي نساجي مورد استفاده قرار گيرد. نفتالين به هنگام سولفونه شدن به فرمهاي مونو سولفونيتد كه خود شامل 1- سولفونيتد و 2- سولفونيتد نفتالين و دي سولفونيتد نفتالين توليد مي شود. كه در نهايت به هنگام تهيه آن مخلوطي از آنها تشكيل مي شود با انتخاب روشهاي مناسب در سنتز مي توان واكنش را به سمت توليد بيشتر ماده مورد نظر پيش برد. شرايط واكنش براي اين ديسپرس كننده بسيار مهم مي باشد و با كنترل دما و نسبت مولي مناسب قابليت هاي متفاوتي را بدست مي آورند. به دليل تشكيل عامل سولفوناسيون در موقعيت هاي a و B همچنين تعدادSO3 مفي در واحد تكرار شونده در پليمر جهت تهيه يك ديسپرس كننده مناسب براي رنگرزي الياف كنترا و اهميت دادن به اين فاكتورها از اهميت بالايي برخوردار است و با تغيير در اين عوامل محصولاتي با خصوصيت ها و قابليت هاي متفاوتي بدست مي آيد. كه در اينجا فقط به يك روش تهيه آن اشاره شده است.

براي تهيه پلي سولفايد قليايي در يك بشري محلول هيدروكسيد سديم را در ميلي ليتر آب مقطر حل كرده آن را بر روي گرم كن الكتريكي مجهز به همزن مغناطيسي به نقطه جوش مي رسانيم. سپس گوگرد را همراه با همزدن شديد به آن اضافه مي كنيم. با پيشرفت واكنش محلول شفاف زرشكي رنگي تشكيل مي شود كه پلي سولفايد سديم X=2-5Na2Sx مي باشد. با توجه به اينكه اين محلول ناپايدار مي باشد بايد بلافاصله در واكنش پليمريزاسيون استفاده شود. پلي سولفيد پليمر با وزن مولكولي بالا از غني كردن پلي سولفايد پليمر آلكالين با مخلوط bis-2-chloethy1 و 3 و 2 و 1- تري كلرو پروپان ضايعات دي كلره و نمكهاي نوع چهارم آمونيم اضافه مي كنيم كه پلي سولفايد پليمري با وزن مولكولي پايين مي سازد كه حاوي تمام پيوندهاي دي سولفايد لازم و تركيبات مر كاپتان با وزن مولكولي پايين مي باشد.مقدار استوكيومتري پلي سولفايد معدني به صورت دو اتم فلز قليايي با دو اتم كلر حاضر در ضايعات تعريف مي شود. به عنوان تركيب آلي دي كلره ار ضايعات دي كلره آلي از واحد خالص سازي اتيلن دي كلرايد پتروشيمي بندر امام استفاده شده است. و از نمكهاي آمونيم به عنوان عامل ممانعت كننده براي افزايش طول زنجير استفاده مي شود. مقدار نمك آمونيم و زمان واكنش از عوامل كنترل كننده در ميزان رشد زنجير بوده و باعث توليد مستقيم رزين پلي سولفايد در واكنش مي باشد.

در برخي از تكنيك رنگهاي پودري از كاتاليستهايي استفاده مي شوند كه عمل پخت را در رزين رنگ انجام مي دهند اين كاتاليست ها براساس نوع كاربرد با يكديگر فرق داشته و عملكردهاي متفاوتي دارند. در اختراع حاضر از تركيبات الدئيدهاي حلقوي براي تهيه نوعي از اين كاتاليست ها استفاده مي شود كه در صنعت رنگهاي پودري كاربرد دارند. اين آلدئيدها در يك واكنش تراكمي با كمك كاتاليزور مناسب توليد اين واكنشگر رنگهاي پودري را مي كند. از آنجاييكه اين واكنشگرهاي نوري آغاز كننده واكنش پليمريزاسيون هستند خلوص مواد اوليه بسيار مهم مي باشد. آلدئيدهاي مورد استفاده در سنتز نيز در فعاليت شيميايي آن دخالت دارد. كاتاليزورهاي بكار گرفته شده در تهيه اين مواد مي تواند نقش بسزايي در اقتصادي بودن روش تهيه و راندمان محصول را دارد از آنجايكه ماده بدست آمده بصورت كريستال مي باشد بايد جداسازي و عمل تبلور مجدد بر روي آنها انجام گيرد كه عمل تبلور مجدد و جداسازي توسط الكل صورت مي گيرد. خلوص اين مواد دركيفيت فيلم ايجاد شده رنگ بعد از پخت بسيار مهم مي باشد. بنابراين چندين مرحله خالص سازي در بهبود عملكرد آن بسيار مهم مي باشد.

در ابتدا نفتالين توسط اسيد سولفوريك غليظ و يا اسيد سولفوريك دود كننده سولفونه شده و سپس با آلدئيد در يك واكنش تراكمي پليمريزه مي شود. به دليل اينكه عامل سولفونه مي تواند در موقعيت هاي مختلفي قرار گيرد در اين واكنش كنترل درجه حرارت و زمان پليمريزاسيون از اهميت ويژه اي برخوردار است. همچنين تعداد مونومرهاي تشكيل دهنده در محصول پليمريزاسيون تراكمي نقش به سزايي دارد. افزايش زمان واكنش باعث افزايش جرم مولكولي پليمر و كاهش قابليت روان كنندگي آن مي شود. عامل مهم ديگري كه در سنتز بهبود دهنده خواص رئولوژيكي بر پايه نفتالين وجود دارد حذف كامل نفتالين هاي اضافي و آلدئيد مصرف نشده مي باشد كه تاثير به سزايي دارد. PH محصول نهايي نيز در عملكرد بهبود دهنده خواص رئولوژيكي موثر بوده و در محدوده 685 ثابت نگه داشته مي شود. عمل خنثي سازي توسط كربنات كلسيم با اضافه كردن آن به محصول بدست آمده تا پايان يافتن حبابهاي خارج شونده صورت مي گيرد و سپس با صاف كردن آن محصول نهايي بدست مي آيد. از محلول شفاف قهوه اي بدست آمده به كمك rotary evaporator در دماي 60 درجه سانتي گراد در خلا مي توان حالت جامد آن را بدست آورد.

يكي از تحولاتي كه در چند ساله اخير در زمينه رنگ و رزين اتفاق افتاده است، بكارگيري رزين¬هايي است كه دوست¬دار محيط زيست باشد. از جمله آنها استفاده از رنگ¬هاي پودري است كه بدون بكارگيري حلال شيميايي مورد استفاده قرار مي¬گيرد. در اين روش بصورت الكترواستاتيكي ذرات جامد بر سطوح فلزي نشانده مي¬شود و سپس در گرمخانه پخت صورت مي¬گيرد و جسم فلزي پوشش¬دهي مي¬شود. امروزه رنگ¬هاي پودري در صنعت جايگاه ويژه¬اي را به خود اختصاص داده و در بخش¬هاي مختلف از جمله لوازم خانگي و صنايع خودروسازي و ساختماني مورد استفاده وسيعي قرار مي¬گيرد. در زمينه رنگ¬هاي پودري با قابليت و كاربردهاي خاص مطالعات كمي صورت گرفته است اما در حال توسعه مي¬باشد. يكي از استفاده¬هاي رنگ¬هاي پودري بكارگيري آنها در رنگ كردن ورقه¬هاي گالوانيزه و آلومينيومي است. در اين كاربرد از رنگ¬هاي پودري صرفا به مسئله رنگ كردن آنها توجه شده است و كمتر به خصوصيت¬هاي ديگر پرداخته شده است. هدف از انجام اين اختراع تهيه رزين اصلاح شده با نانو ذرات براي پوشش¬هاي پودري است كه خاصيت محافظ حرارتي داشته باشد. از آنجاييكه رنگ¬هاي پودري متداول فقط جنبه تزئيني دارد. اين اختراع به نوعي از رنگ¬هاي پودري مي¬پردازد كه علاوه بر زيبايي و صرفا پوششي، با استفاده از نانو ذرات در اصلاح رزين، داراي خاصيت محافظ حرارتي بوده و در كاربردهايي كه براي آن متصور است (پوشش ورقه¬هاي فلزي در كانكس¬ها و شيرواني ساختمان) بصورت عايق حرارتي نيز عمل كرده و مانع از اتلاف انرژي شود.