پلي‌آميدهاي آروماتيك از جمله مهمترين پليمرهاي مقاوم حرارتي هستند كه خواص فيزيكي، مكانيكي ، پايداري حرارتي و اكسيداسيوني بسيار خوبي از خود نشان مي‌دهند و بدين دليل از اهميت صنعتي و تجاري بالايي برخوردارند و استفاده از اينگونه پليمرها رشد فراواني يافته است. مشكل عمده اين پليمرها، قابليت فراورش آنها است كه از دماي ذوب و درجه حرارت انتقال شيشه‌اي بالاي آنها ناشي مي‌شود. برهمين اصل، تلاشهاي امروزي بر بهبود خواص فراورش و حلاليت مونومرها از طريق سنتز مونومرهاي جديد متمركز شده است. در اين خصوص دي آمين‌هاي آروماتيك، به عنوان يكي از مونومرهاي اصلي در سنتز پلي‌آميدها نقش ويژه‌اي را ايفا مي‌كنند. به منظور دست يافتن به موادي با كارايي بالا و كاربرد مفيد و مناسب، به سنتز دي‌آمين‌هايي مبادرت مي‌شود كه پليمرهايي فراورش‌پذير و محلول حاصل‌آورند. بنابراين هدف از اين اختراع تهيه، شناسايي و بررسي خواص گونه‌هاي جديدي از پلي‌آميدهاي آلي فلزي مي باشد كه ضمن داشتن خاصيت بازدارندگي اشتعال و مقاومت حرارتي بالا از حلاليت و فرايندپذيري مناسبي برخوردار بوده و طي سه مرحله: ١- تهيه دي آمين پيريديني(AN) ٢- تهيه دي آمين بر پايه فروسن (MAN) و ٣- تهيه پليمرها به روش پليمريزاسيون تراكمي با دي اسيد كلرايد هاي مختلفي سنتز مي شوند. اين پليمر جديد قابليت كاربرد در صنايع مختلفي نظير الكترونيك وميكروالكترونيك، الكتريك ،خودروسازي، هوافضا ، تهيه لوازم اسباب خانگي دارد.

اين اختراع به طور كلي در زمينه نانو مواد و قطعات الكتريكي مي باشد. در سال هاي اخير تحول عظيمي در زمينه نانو تكنولوژي و مواد با ساختار نانو به منظور توانايي در كنترل ساخت محصولات جديد با خواص ويژه رخ داده است كه تهيه نانو هيبريدهاي پليمري مثالي از چنين پيشرفت هايي مي باشد. نانو هيبريدهاي پليمري تركيباتي متشكل از مواد پليمري و نانوذرات معدني هستند كه به دليل داشتن خواص منحصربفرد در زمينه هاي متعددي كاربرد دارند. از طرفي ديگر، از بين مواد پليمري مختلف، پلي ايميدها دسته مهمي از مواد پليمري با كارايي بالا هستند كه خواص فيزيكي، مكانيكي و حرارتي مطلوبي از خود نشان مي دهند. مهمترين عيب اين پليمرها فراورش سخت آنها به دليل حلاليت كم، نقطه ذوب و دماي انتقال شيشه اي بالاي آنها است. از جمله خواص مطرح اين پليمرها كه كاربردشان را در صنايع مختلف گسترده مي سازد، ثابت دي الكتريك پايين آنها است، اما ثابت دي الكتريك شان آنقدر پايين نيستتا بتوان از آن ها در سطوح دي الكتريك بين فلزات استفاده كرد. لذا مطالعات زيادي براي بهبود فرايند پذيري اين پليمرها و كاهش ثابت دي الكتريك آنها انجام گرفته است. بنابراين هدف از اين اختراع تهيه گونه‌ جديدي از نانوهيبريد پلي ايميدي بر پايه سيلوكسان مي باشد كه ضمن داشتن ثابت دي الكتريك كاهش يافته، از پايداري حرارتي بالا، حلاليت و فرايندپذيري مناسبي برخوردار باشد. لذا طي حداقل سه مرحله ١- تهيه دي آمين جديد سيلوكساني٢- تهيه پلي ايميد به روش پليمريزاسيون تراكمي با دي انيدريد تجاري٣-تهيه نانو هيبريد با درصد هاي مختلف سيليكا، اقدام به تهيه ساختارهاي جديدي شد كه قابليت استفاده در صنايع با فناوري بالا نظير الكترونيك وميكروالكترونيك، الكتريك ،خودروسازي، هوافضا را دارد.

اين اختراع در زمينه شيمي پليمر مي باشد. غشاهاي پلي آريل اتر سولفون و مشتقات پلي آريل اتر سولفون بدليل دارا بودن پايداري حرارتي، اكسايشي و هيدروليتيكي و نيز خواص مكانيكي مناسب، بطور وسيعي در فرآيندهاي جداسازي استفاده مي شوند. با اين وجود، مشكل اصلي غشاهاي پلي آريل اتر سولفون به ويژگي فيلم پذيري و رشد نامناسب جرم مولكولي پليمر مربوط مي شود كه با فراهم آوردن شرايط دقيق استوكيومتري(بخصوص در مقياس صنعتي)، افزايش درصد خلوص مواد اوليه و آماده سازي حلال ها، استفاده از دي ال و دي هاليد ها با فعاليت بيشتر تحقق پذيرفت. اين پلي آريل اتر سولفون ها از واكنش جانشيني آروماتيكي نوﻛﻠﺌوفيلي بيس(٤-هالو فنيل سولفون) ها و انواع دي ال هاي آروماتيك به نسبت يك به يك در يك مخاوطي از حلال قطبي غير پروتوني نظير: دي متيل فرمآميد ,(DMF) دي متيل سولفوكسيد ,(DMSO) N-متيل-2-پيروليدون(NMP)، دي متيل استاميد ((DMACو حلال آزئوتروپ نظير تولوئن، دي كلروبنزن، همچنين در حضور يك نمك بازي مانند كربنات پتاسيم K2CO3، كربنات سزيمCs2CO3، كربنات سديمNa2CO3 سنتز شد. پس از تكميل واكنش، محلول پليمري در يك ضد حلال مناسب مثل آب و متانول رسوب داده شد.

اين اختراع در زمينه شيمي پليمر مي باشد. با توجه به بحران كم آبي جهان، شيرين سازي آب شور به روش اسمز معكوس با غشاهاي پليمري بخصوص غشاهاي بر پايه پلي سولفون مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام اين اختراع تهيه پلي سولفون هايي با خواص مكانيكي و حرارتي مطلوب، همچنين با خصلت آب دوستي بيشتر با قابليت بكار گيري به عنوان غشاء اسمز معكوس در شيرين سازي آب مي باشد. اين امر با طراحي ساختارهاي متفاوت منومري و همچنين با عامل دار كردن ‍پليمرها محقق گشت. اين پلي سولفون ها توسط واكنش جانشيني آروماتيكي نوﻛﻠﺌوفيلي بيس(٤-هالو فنيل سولفون) هاي غير سولفونه و همچنين بيس(٤-هالو فنيل سولفون) هاي سولفونه با انواع دي ال هاي آروماتيك مختلف در مخلوطي از حلال قطبي غير پروتوني و حلال آزئوتروپ، همچنين در حضور يك نمك بازي سنتز شدند و محلول پليمري تشكيل شده در يك ضد حلال مناسب رسوب داده شد. پس از تاييد ساختار پليمرهاي سنتزي، پليمر هاي سنتز شده از طريق انتقال فاز و انتخاب حلال و ضدحلال هاي مناسب به فيلم هاي مطلوب تبديل و آزمون هاي مورد نظر از جمله خواص حرارتي، مكانيكي و همچنين آزمون هايي براي تاييد افزايش آب دوستي، بر روي آن ها انجام پذيرفت.

فناوري جداسازي غشايي نسبت به فرآيندهاي معمول و رايج جداسازي نظير تقطير، تبخير، جداسازي جزء به جزء، استخراج و ... داراي برتري هاي فراواني مي باشد كه از جمله آن ها مي توان به حداقل مصرف انرژي، دوستدار محيط زيست، توانايي جداسازي مواد حساس به دما، هزينه كم جهت تعمير و نگه داري و نيزكاربرد در انواع فرايندهاي جداسازي اشاره نمود. وجود مزاياي بيان شده، استفاده روز افزون از غشاها را در صنايع مختلف مرتبط با جداسازي اعم از شيرين سازي آب، تصفيه پساب، صنايع نفت وگاز، صنايع لبني و ...به دنبال داشته است. بنابراين با توجه به اهميت موضوع، هدف ازاجراي اين تحقيق تهيه پليمرهاي جديد پلي آريلن اتري با جرم مولكولي مطلوب با كاربردهاي غشايي مي باشد. بطور كلي پلي آريلن اترها، پليمرهاي ترموپلاستيك آمورف با واحدهاي تكراري داراي پيوندهاي اتري و گروه هاي آريل آروماتيكي مي‌باشند كه ازنظر مكانيكي صلب و چقرمه هستند و دماي انتقال شيشه‌اي بالا و مقاومت دمايي- اكسايشي بسيار عالي دارند. آن‌ها همچنين در برابر آبكافت و تركيبات اسيدي يا بازي مقاوم هستند. ويژگي‌هاي اين پليمرها به همراه سهولت تهيه آن‌ها باعث شده است كه گزينه هاي قابل توجهي جهت تهيه غشا براي كاربردهاي متنوع در صنايع مختلف باشند. لذا در بخش نخست از واكنش پليمريزاسيون تراكمي 4،’4-(1،3-فنيلن دي ايزوپروپيليدن) بيس فنل(بيس فنل M) با دي هاليد تجاري دي فلورودي فنيل سولفون در حضور يك كاتاليزور بازي و در يك حلال قطبي پليمر پلي(آريلن اتر) سولفوني سنتز شد. در مرحله بعد جهت رفع مشكل آبگريزي اين پليمر اقدام به طراحي و سنتز مونومر دي الي جديد حاوي اتصالات اتري، سولفيدي و حلقه پيريديني گرديد. از واكنش پليمريزاسيون دي ال جديد با دي فلورودي فنيل سولفون نيز پلي(آريلن سولفيد) سولفون آبدوست ساخته شد. ساختار شيميايي تركيبات سنتزي با روش هاي طيف سنجي 1H-NMR وFT-IR مورد شناسايي و تاييد قرار گرفتند. با آميزه كردن نسبت هاي وزني مناسب از پليمرهاي سنتزي، آميزه هاي مناسبي تهيه گرديد. جهت ارزيابي پليمرها و آميزه هاي تهيه شده از كروماتوگرافي ژل تراوايي(GPC) ، آناليز گرماوزن سنجي(TGA)، اندازه گيري استحكام مكانيكي، اندازه گيري زاويه تماس قطره آب و جذب آب بهره برده شد. آميزه كردن پليمرهاي سنتزي باعث بهبود خواص آبدوستي شد و در نتيجه عملكرد و كارايي غشاها در تست هاي عملك