اين اختراع در زمينه پليمرهاي سوپر جاذب مي باشد. يكي از اجراء فرمولاسيون در تهيه هيدروژلهاي سوپرجاذب شبكه ساز است. شبكه سازهاي متداول آكريلي كاملا از منابع فسيلي تهيه مي شوند. در اين اختراع شبكه سازهاي جديدي زيست پايه به چند روش تهيه شدند. كارايي اين شبكه سازهاي جديد در سنتز هيدروژلهاي اكريلي مورد مطالعه قرار گرفت. خواص تورمي سوپرجاذبهاي تهيه شده با شبكه سازهاي زيست پايه خيلي بالاتر از سوپرجاذبهاي تهيه شده با شبكه سازهاي فسيلي متداول است. شبكه سازهاي زيست پايه سبب افزايش جذب تحت بار و جذب نمك در سوپرجاذبهاي پليمري مي شوند كه از خواص اصلي و مهم يك سوپرجاذب است. ميزان استفاده از شبكه ساز زيست پايه در فرمولاسيون سوپرجاذب بسيار كمتر از شبكه سازهاي فسيلي است .

رزينهاي اپوكسي، از جمله پليمرهاي فعال پرمصرف در صنايع گوناگون به شمار مي آيند. بيس‌فنول A ماده ايي پايه نفتي، گران، سرطان زاست، و وجود آن در محيط اطراف مضر براي محيط زيست و تهديدي جدي براي سلامت كاربران شناخته مي شود. از استري كردن اين رزين با آكريليك اسيد يا متاكريليك اسيد يك دي استر حاصل مي شود كه به وينيل استر معروف است. به دليل ويسكوزيته بالاي اين رزين ها، از رقيق كننده هاي فعال براي كاهش ويسكوزيته و همچنين بهبود واكنش هاي تشكيل اتصالات عرضي استفاده مي شود. رقيق كننده هاي فعال عموما گروه هايي با يك عامل وينيلي هستند كه براي بهبود خواص، كاهش گرانروي و كاهش هزينه هاي عملياتي استفاده مي شوند. استايرن كه به عنوان معمول ترين رقيق كننده گاهي تا 30 درصد وزني به اين رزين ها افزوده مي شود، به عنوان يكي از مهمترين آلاينده هاي هوا شناخته مي شود. در معرض بودن طولاني با استايرن با اثر گذاري روي سيستم اعصاب مركزي، باعث بروز سرطان مي گردد. جايگزيني بخشي از رزين هاي پايه ي بيس فنول A و همچنين كاهش نياز به استايرن هدف بسيار جذابي براي محققين در سال هاي اخير بوده است. با توجه به توضيحات فوق مي توان به اهميت سنتز يك مونومر فعال زيست پايه، با قابليت مهندسي شدن و جايگزيني رزين اپوكسي آكريلات پي برد. استفاده از درشت مولكول هاي طبيعي تنوع در طراحي رزين را به شدت كاهش مي دهد. علاوه بر اين، اين مواد استخراج شده در طبيعت با توجه به منبع استحصال خواص متغييري از خود نشان مي دهند. در اين اختراع، طراحي و سنتز رزين هاي ستاره اي شكل پايه طبيعي با استفاده از دي كربوكسيليك اسيد ها، هيدروكسي اسيد ها و پلي ال هاي طبيعي ارائه شد. در بخش نخست اين تحقيق، سنتر و شناسايي اين اليگومر ها ( به كمك FTIR و H-NMR ) انجام شد. در بخش دوم، سازگاري اين رزين ستاره ايي با سيستم هاي مشابه اپوكسي آكريلاتي ( به كمك DSC و كدورت سنجي) بررسي و اثبات شد و در قسمت نهايي، خواص مكانيكي( كشش و خمش)، ترمومكانيكي(DMTA و TGA) و رئولوژيكي آميزه هاي خام و پخت شده ي اين اليگومر ها با رزين هاي اپوكسي آكريلات و نمونه‌هاي صنعتي بررسي و ارائه شد. نتايج اين تحقيق به خوبي نشان داده است كه اين رزين ها سازگاري بسيار مناسبي در هنگام پخت و تهيه آلياژ با رزين هاي اپوكسي آكريلات مرسوم، دارند. از سوي ديگر ويسكوزيته ي پايين اين گروه از

هيدروژل ها پليمرهاي آبدوست شبكه اي شده هستند كه در آب انحلال ناپذيرند. اين پليمرهاي آبدوست داراي اتصالات عرضي هستند، كه قابليت جذب و نگهداري مقادير زيادي آب (صدها برابر وزن اوليه) و محلول هاي آبي را حتي اگر تحت فشار باشند، دارند. كربوپل يك پليمر يا كوپليمر آكريليك اسيد شبكه اي شده است كه ذرات بسيار ريز و سفيد با جرم مولكولي بسيار بالا و قابليت تورم در آب را دارند. . به علت ذرات ريز كربوپل، از تورم آنها در آب ميكروژل به‌دست مي آيد كاربرد هيدروژل ها براي آبرساني به مواد سيماني و عمل آوري آنها بيش از يك دهه است كه مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است.. عمل آوري دروني به معني فراهم آوردن بخشي از آب مورد نياز براي فرآيند آبدارشدن سيمان به صورت آب ذخيره شده در درون مواد جاذب و نگهدارنده آب در مخلوط سيماني است. براي اينكه بتوان از ماده اي براي عمل آوري دروني استفاده كرد بايد ميزان جذب آب آن بالا بوده، آب جذب شده را به آساني در اختيار بگذارد و همچنين با سامانه سيماني سازگار باشد. افزايش ويسكوزيته و سخت شدن سيمان يكي از نقاط ضعف هيدروژل ها محسوب مي شود كه منجر به كاهش كارايي و عملكرد خمير سيمان مي گردد. به همين دليل از ابر روان كننده ها براي كاهش ويسكوزيته و افزايش عملكرد سيمان استفاده مي گردد. در اين اختراع ميكروژل بر پايه كربوپل (پلي آكريليك اسيد شبكه اي) با استفاده از مونومر كاتيوني 2- آكريلوئيل اكسي اتيل تري متيل آمونيوم در غلظت هاي متفاوت با استفاده از روش فرا صوت اصلاح سطح شده است. استفاده از اين ميكروژل علاوه بر داشتن جذب بالا باعث كاهش ويسكوزيته سيمان و افزايش كارايي آن نيز شده است. به عبارت ديگر اثر روان كنندگي بر روي خمير سيمان داشته است. در اين اختراع ميكروژل ساخته شده علاوه بر جذب آب بالا و افزودن رطوبت به سيمان و پخت آن باعث كاهش ويسكوزيته سيمان و افزايش عملكرد آن مي شود.

اين ثبت اختراع مربوط به ساخت ارگانوژل جاذب الكل (الكوژل) بر پايه سديم اكريلات و¬2-¬آكريل آميدو-2-متيل¬پروپان سولفونيك¬اسيد(AMPS)به روشپليمريزاسيون ¬امولسيوني وارون براي اولين بار در دنيا مي¬باشد. اين اختراع در زمينه شيمي پليمر مي¬باشد.كه مي¬توانند در زمينه¬هاي گوناگون علمي و صنعتي مورد استفاده قرار گيرند به عنوان مثال: ژل¬هاي جاذب الكل كه ارگانوژل¬هائي با توانائي جذب الكل¬ها هستند، به عنوان بهبودكننده خواص رئولوژيكي ، مي¬توانند به صورت ژل¬هاي سوختي در كاربردهاي بيرون از خانه براي گرم كردن٬ آشپزي، به عنوان آغازكننده¬هاي آتش و يا براي شستن دست¬ها بدون نياز به آب و ، پزشكي ، دارو رساني و غيره استفاده شوند. ساير الكوژل¬هاي سنتز شده در قبل دو مشكل اساسي را دارند اولي روش پليمر شدن آنهاست كه اكثرا به روش محلولي سنتز مي¬شدند دومي الكوژل¬هاي بدست آمده در كارهاي قبلي داراي جذب الكل كمتر ، پايداري حرارتي كمتر و ميزان غلظت دهندگي كمتر نسبت به روش اتخاذ شده در اين اختراع كه به روشپليمر شدن امولسيوني وارون مي¬باشد، است.در واقع آنچه اين اختراع را نسبت به اختراعات مشابهمتمايز مي-كند روش پليمر شدن آن مي¬باشد كه در اين اختراع از پليمريزاسيون امولسيوني وارون استفاده شد و همچنين جذب الكل بالاتر محصول ، خواص رئولوژي بهتر، درجه خلوص بيشتر و بدست آوردن محصول به دو صورت لاتكس و پودري مي باشد.

سوپرجاذبها پليمرهايي با اتصالات عرضي كم هستند كه قابليت جذب آب و محلولهاي آبي را دهها تا صدها برابر وزن خود را دارند .اما لازم است كه در كنار قدرت جذب بالا، استحكام و سرعت جذب بالايي هم داشته‌باشند تا يك سوپرجاذب مطلوب براي مصرف باشند. براي اينكه بتوان به عنوان مثال جذب 100 گرم آب مقطر را در كمتر از يك دقيقه براي يك گرم پودر سوپرجاذب داشت، نياز است كه يك ساختار متخلخل ايجاد شود. اما اين ساختار متخلخل استحكام سوپرجاذب را به شدت كاهش مي‌دهد، از اينرو بايد به دنبال راهي گشت كه استحكام در ساختار متخلخل با حفظ سرعت جذب بالا افزايش يافته وبه مقدار قابل قبولي برسد. در اين راستا ابتدا يك سوپرجاذب پرتخلخل با سرعت حذب عالي و سپس يك يك سوپرجاذب پرتخلخل هيبريدي با استفاده از يك پليمر و عامل سطح فعال طبيعي سنتز شدند ودر گام نهايي اصلاح سطح به كمك دو شبكه‌سازاپوكسي سيلان و بوتانديولبا هدف افزايش جذب تحت بار مضاعف (استحكام بالا) انجام شد. اين براي اولين بار است كه‌ سوپرجاذبيبه اين ترتيب ستنز وخواصش بهبود مي‌يابد.براي روشن شدن بيشتر مراحل سنتز به صورت زير است: در ابتدا آكريليك اسيد بوسيله سديم هيدروكسيد در يك حمام يخ 65% خنثي مي‌شود.سپس مواد مرحله اول كه كاملاً يكنواخت شده به سيستم اضافه مي‌شود بعد از 30 دقيقه آغازگر وكمك آغازگر مرحله دوم اضافه مي‌شوندو پس از مدت زمان مشخصي ابتدا استن وسپس مثلاً سديم بي‌كربنات به سيستم اضافه مي‌شود، در اين حال ژل شدن اتفاق مي‌افتد و سيستم پف مي‌كند.بعد از اين مرحله ، سوپرجاذب تكه‌تكه شده در آون خشك شده و در پي آن پودر مي‌شود.پس از آن مرحله اصلاح سطحي روي آن انجام مي‌گيرد. در اين كار حداقل دو نوع مختلف سوپرجاذب پرتخلخل به كمك دو روش غوطه‌وري و آغشته‌سازي اصلاح سطحي شده‌اند. نتايج حاكي از آن است كه جذب تحت بار در محلول آبي سديم كلريد 0.9%(كه نمادي از قدرت جذب و استحكام است) از 8-6 گرم بر گرم به 22-19 گرم بر گرم افزايش يافت. اين در حاليست كه به هيچ وجه افزايش شبكه‌ساز داخلي(آنچه درهنگام پليمريزاسيون اوليه سوپرجاذب خام متخلخل در سيستم وجود داردمانند:پلي اتيلن گليكول دي اكريلات)ا ينچنين جذب تحت باري را نمي‌تواند ايجاد كند. نكته قابل تحسين ديگر اين است كه سرعت جذب عاليو مطلوب همزمان با جذب تحت بار بالا در هنگام جذب مشاهده شد.

ذرات كوچكتر از 150 ميكرون در صنعت سوپرجاذب به دليل تشديد اثر انسداد ژل در هنگام تورم به عنوان ضايعات محسوب مي‌شوند. استفاده مجدد از اين پليمرها كه قابليت واكنش مجدد را دارند، يك ضرورت زيست محيطي و اقتصادي است. لذا بايد روشي يافت تا به اين وسيله بتوان ذرات را به راحتترين و ارزانترين روش اصلاح كرد وبه چرخه مصرف بازگرداند. در اين راستاروشي طراحي شده است تا به كمك يك شبكه‌ساز دوعاملي اتصالات عرضي در سطوح بين ذره‌اي ايجاد شود و اندازه ذرات افزايش يابد.دراين روش ذرات ريز سوپرجاذب در محلول اصلاح براي مدت معلومي غوطه‌ور مي‌شوند و سپس فيلتر شده ودر دماي بالايي به مدت معلوم قرار مي‌گيرند.محلول اصلاح حاوي استن، آب، عامل شبكه‌ساز است. سه عامل شبكه‌ساز در دسترس با اندازه‌هايمولكولي متفاوت استفاده شده‌اند: اتيلن گليكول دي گليسيديل اتر(EGDGE)، پلي اتيلن گليكول دي گليسيديل اتر(PEGDGE) و بيس فنول A دي گليسيديل اتر (BADGE). نسبت آب به استن نقش تعيين كننده‌اي در نفوذ عامل َشبكه‌ساز به درون ذره دارد. افزون بر خواص استحكامي و جذبي، درصد بازيابي(در صد ذرات ايجاد شده بالاتر از 150 ميكرون)وتصاوير ميكروسكوپ نوري(براي بررسي انسجام تر و خشك ذرات) بررسي شده است. به اين روش ذرات ريز با كمكمواد سهل الوصول بين 70 تا 93% بازيابي شده اند. از سوي ديگر استحكام بيشتر ژل با بررسي جذب تحت بار و آزمون رئومتري تأييد شد.در حاليكه جذب تحت بار محلول آبي سديم كلريد نمونه‌هاي ريز و اوليه در حدود 18 بود، بعد از بازيابي جذب تحت بار به 25،20و26 گرم بر گرم ارتقا يافت. انسجام ذرات در حالت خشك ودر حالت متورم توسط ميكروسكوپ نوري مشاهده گرديدكه يك دستاورد بسيار بزرگ به شمار مي‌رود.

اين ثبت اختراع مربوط به پسامايش سطحي سوپرجاذبهاي پايه بهداشتي به منظور بهبود جذب تحت بار سوپرجاذب است. جذب تحت بار يكي ار مهمترين پارامترهاي سوپرجاذب بهداشتي است. براي بهبود جذب تحت بار در اين اختراع از ديولهايي نظير 1و4 بوتان ديول و اتيلن گلايكول استفاده شده است. اصلاح سطحي سوپرجاذب باعث ميشود دانسيته اتصالات عرضي در توده سوپرجاذب تغيير نكند درحاليكه دانسيته اتصالات عرضي در سطح سوپرجاذب افزايش مي يابد. افزايش دانسيته اتصالات عرضي در سطح سوپرجاذب سبب افزايش تحت بار سوپرجاذب مي شود كه در كاربرد نهايي پوشك بچه از اهميت زيادي برخوردار است.

اين ثبت اختراع مربوط به ساخت سيستم پيوسته نقاله اي براي ساخت سوپرجاذبهاي بهداشتي است. در اين سيستم مونومر اكريليك اسيد خنثي شده و آغازگر (آمونيوم پرسولفات-تترا اتيل متيلن دي آمين) و شبكه ساز (پلي اتيلن گلايكول دي اكريلات 400) در ابتداي تسمه نقاله به طول سه متر با استفاده از يك سيستم كنترلي تزريق به داخل ظروف در تسمه نقاله منتقل مي شوند. واكنش پليمر شدن از زمان افزودن آغازگرها به داخل ظرف آغاز شده و ظروف با سرعت 6 متر بر ساعت روي تسمه نقاله حركت مي كنند. پس از زمان 15 دقيقه و هنگاميكه ظروف به وسط تسمه نقاله مي رسد آغازگر مرحله دوم (آمونيوم پر سولفات-تترا اتيل متيلن دي آمين) به آن افزوده و محصول به شكل ژل لاستيكي حاصل مي شود. ژل لاستيكي توسط گيوتين برش داده شده و سپس خشك، خرد و دانه بندي مي شود. توليد سوپرجاذب با يك سيستم پيوسته مزاياي زيادي نسبت به سيستم بچ از نظر سرعت توليد وكاهش نياز به نيروي انساني دارد.

سوپرجاذبها پليمرهايي با اتصالات عرضي كم هستند كه قابليت جذب آب و محلولهاي آبي را دهها تا صدها برابر وزن خود را دارند. استحكام ژل متورم وهمچنين اثر نامطلوب انسداد ژل دو چالش عمده در توليد سوپرجاذب‌ها هستند. در اين راستا براي اولين بار ذرات پودري سوپرجاذب به كمك اپوكسي سيلان آمايش و اصلاح مي‌شوند. دو روش غوطه‌وري و آغشته‌سازي براي اين هدف در نظر گرفته شده اند. محلول اصلاح اساس و پايه اين كار است؛ در محلول اصلاح عمدتاً آب، استن، اپوكسي سيلان وجود دارد. در ابتدا اپوكسي سيلان با شرايط مشخصي هيدروليز مي‌شود و سپس استن افزوده مي‌شود. مدت 30 دقيقه اجازه تماس با محلول در دماي محيط داده مي‌شود و سپس در آون در دماي مشخص به مدت 2 ساعت قرار مي‌گيرد. نمونه‌هاي پسامايش شده خواص بسيار مطلوبي از خود نشان مي‌دهند. دو برابر شدن مقدار جذب تحت بار، كنترل مقدار مونومر باقيمانده، حذف اثر نامطلوب انسداد ژل، افزايش مقاومت حرارتي از جمله اين خواص هستند. لازم به ذكر است كه هر دو روش با توجه به آناليز EDX توانايي اصلاح سطح همگن سيلاني را دارند

در اين اختراع، فورفوريل گليسيديل اتر از واكنش فورفوريل الكل و اپي كلروهيدرين سنتز مي‌شود.از آنجا كه هر دو ماده اوليه، زيست پايه هستند (منشاء آنها از منابع زيستي و تجديدپذير است)، محصولفورفوريل گليسيديل اتر نيز به عنوان يك ماده شيمياييِتماماً زيست‌پايه تلقي مي شود. اين محصول، مي‌تواند در صنايع مختلفي مورد استفاده قرار گيرد، از جمله در صنايع رنگ و رزين و كامپوزيت به عنوان يك رقيق كننده فعال براي رزين‌هاي اپوكسي. فورفوريل گليسيديل اتر گرانروي رزين را كاهش، فرايندپذيري را بهبود، و خواص رزين يا كامپوزيت نهايي را ارتقاء مي‌بخشد. همچنين به دليل داشتن گروه‌هاي عاملي فعال همراه با رزين اپوكسي پخت شده و وارد شبكه رزيني مي‌شود. هم اكنون رقيق كننده‌هاي فعالي مانند Cardura در صنعت رنگ و رزين و كامپوزيت براي كاهش گرانروي رزين‌هاي اپوكسي استفاده مي‌شوند. فورفوريل گليسيديل اتر مي‌تواند جايگزين مناسبي براي رقيق‌كننده‌هاي فعال رايج مانند Cardura باشد، چون خاصيت رقيق كنندگي بالاتري دارد. اين ماده به دليل داشتن حلقه فوراني، باعث ارتقاي خواص محصول نهايي نيز مي‌شود. ضمن اينكه وجود حلقه فوراني شرايط انجام واكنش ديلز آلدر را با تركيبات بيس مالئيميدي فراهم مي‌كند. اين واكنش مي‌تواند منجر به توليد شبكه‌هاي رزيني قابل بازيافت و ترميم پذير شود. در اين اختراع از اپي كلروهيدرين براي اپوكسي دار كردن فورفوريل الكل به عنوان يك ماده زيست پايه داراي حلقه‌هاي فوراني و تترا بوتيل آمونيوم برمايد (TBAB) به عنوان كاتاليزگر براي توليد فورفوريل گليسيديل اتر استفاده مي‌شود. يكي از مهم‌ترين مراحل توليد فورفوريل گليسيديل اتر، مرحله جداسازي محصول است. اين مرحله با چندين بار شستشوي محصول با حلال اتري و سپس آب همراه است. بنابراين، هدف از اين اختراع، تهيه فورفوريل گليسيديل اتر با راندمان و خلوص بالا از دو ماده اوليه است كه مي‌توانند منبع زيستي داشته باشند، و مواد گران قيمتي نيستند. همچنين سعي شده از روشي استفاده شود كه براي مقادير و مقياس‌هاي بالاتر نيز قابل بسط باشد.