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

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.

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

اين اختراع در زمينه شيمي پليمر است.سوپرجاذبها پليمرهايي با اتصالات عرضي كم هستند كه قابليت جذب آب ومحلولهاي آبي را دهها تا صدها برابر وزن خود را دارند.استحكام ژل متورم وهمچنين اثر نامطلوب انسداد ژل دو چالش عمده در توليد سوپرجاذب‌هاهستند.اصلاح سطحي سوپرجاذبهاي بر پايه سديم اكريلات يك روش مناسب براي غلبه بر مشكل عدم استحكام كافي ژل متورم است.عمدتاً در اصلاح سطح از روش ناپيوسته (بچ ) استفاده مي‌شود . اين روش به شدت مي‌تواند ميزان توليد را تحت تأثير قرار دهد. در صورت توليد در بچهاي با حجم كم يكنواختي و مصرف انرژي مناسب است اما فرآيند زمانبر ميزان توليد را كاهش مي‌دهد. در صورت افزايش حجم خواص و يكنواختي محصول به شدت افت مي‌كند.لذا توليد پيوسته مي‌تواند بر اين مشكل فائق گردد.در اين راستا از روش آغشته‌سازي محلولي با استفاده از واكنشگرهاي مختلفاستفاده شده است.استحكام ژل متورم به خوبي در روش پيوسته (با سرعت بالا) افزايش يافته است.

سوپرجاذبها پليمرهايي با اتصالات عرضي كم هستند كه قابليت جذب آب وحلولهاي 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.اصلاح سطحي سوپرجاذبهاي بر پايه سديم اكريلات يك روش مناسب براي غلبه بر مشكل عدم استحكام كافي ژل متورم است. عمدتا در اصلاح سطح از روش حرارتي استفاده مي‌شده است . اما با توجه به معضلات زيست محيطي و كاهش ميزان مصرف انرژي استفاده از تابش مي‌تواند بسيار مفيد و با اهميت باشد.علاوه بر اين اين نوع تابش يك اصلاح سطح يكنواخت در لايه‌هاي فوقاني و تحتاني ذرات سوپرجاذب را ايجاد مي‌كند. تابش ريزموج از واكنشهاي جانبي ناشي از حرارت دهي طولاني مانند افزايش مونومر باقيمانده جلوگيري مي‌نمايد و به اين ترتيب ميزان مونومر باقيمانده به راحتي قابل كنترل است. لذابراي اولين بار پسامايش سوپرجاذبهاي آكريلاتي به كمك محلول اصلاح شامل آب و استن و واكنشگرهاي مختلف با استفاده از تابش صورت گرفت. اين كار در يك فرآيند تك يا دومرحله‌اي با استفاده از تركيبات دي گليسيديل اتر ، سيلاني و الكلها به روش آغشته‌سازي انجام گرفت. اين روش توانست ميزان جذب تحت بار را افزايش دهد و پديده انسداد ژل را از بين ببرد.

سوپرجاذبها پليمرهايي با اتصالات عرضي كم هستند كه قابليت جذب آب ومحلولهاي آبي را دهها تا صدها برابر وزن خود را دارند .استحكام ژل متورم ،اثر نامطلوب انسداد ژل و كنترل افت جذب آزاد ناشي از افزايش دانسيته اتصالات عرضي در سطح چالشهاي عمده در توليد سوپرجاذب‌ها هستند. در اين راستا براي اولين بار ذرات پودري سوپرجاذب به كمك پسافرآيند تلفيقي آمايش واصلاح مي‌شوند. روش آغشته‌سازي براي اين هدف در نظر گرفته شده اند. محلول اصلاح اساس و پايه اين كار است؛ در محلول اصلاح عمدتاً آب، استن ، واكنشگر وجود دارد.در اين پسافرآيند احتمال استفاده از دو يا چند واكنشگر در درون محلول اصلاح در دو يا چند مرحله وجود دارد. واكنشگر سيلاني به تنهايي يا به همراه تركيبات دي گليسيديل اتر در مرحله اول استفاده مي‌شود.در مرحله دوم تركيباتي مانند ديولها به كمك محلول اصلاح روي سطح وارد مي‌شوند. پس از هر بار آغشته‌سازي اجازه نفوذ واكنشگر به سطوح خارجي ذرات سوپرجاذب به مدت 30 دقيقه داده مي‌شود و سپس در درون آون قرار داده مي‌شود. نمونه‌هاي پسامايش شده خواص جذب آزاد و تحت بار بسيار مطلوبي را نشان مي‌دهند. حداقل دو برابر شدن مقدار جذب تحت بار، كنترل مقدار مونومر باقيمانده، حذف اثر نامطلوب انسداد ژل ، كنترل افت جذب آزاد ناشي از افزايش استحكام از جمله اين خواص هستند.لازم به ذكر است كه با توجه به آناليز SEM-EDX توانايي اصلاح سطح همگن وجود دارد.

اين اختراع در زمينه شيمي پليمر مي باشد. قابليت پايين جذب آب يكي از ويژگي هاي ذاتي الياف پلي استر در حالت طبيعي است. از آنجا كه در بعضي از كاربردهاي الياف پلي استر (مانند مصارف بهداشتي) قابليت جذب بيشتر آب يك مزيت محسوب مي شود، با تغييراتي در پروسه توليد و استفاده از مواد افزودني مي توان ظرفيت جذب آب را در الياف افزايش داد. براي اين منظور از سوپرجاذب ها استفاده مي شود. سوپرجاذب ها پليمرهايي با اتصالات عرضي هستند كه قابليت جذب آب و محلول هاي آبي را ده ها تا صدها برابر وزن خود را دارند. در كاربردهاي مربوط به الياف جاذب توسط پودر سوپرجاذب مشكل عدم تثبيت و حركت پودر وجود دارد. در حالي كه با استفاده از لاتكس پليمري جاذب جذب به صورت يكنواخت است و مشكلات سوپرجاذب هاي پودري وجود ندارد. لذا براي اولين بار از لاتكس هاي پليمري آكريلاتي جاذب براي ساخت ورق جاذب استفاده شد. ابتدا لاتكس پليمري با استفاده از پليمر شدن امولسيون وارون سنتز شد سپس براي آبدوست كردن الياف مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از اين روش واكنش اصلاح علاوه بر تسهيل شدن به طور يكنواخت انجام شد و ميزان جذب بالايي براي الياف بدست آمد.