اختراع حاضر مربوط به فرآيندي با عمليات‌پذيري بالا براي توليد گريدهاي مختلف هموپليمر وكوپليمر پلي‌پروپيلن در فاز توده با استفاده از راكتورهاي حلقوي مي‌باشد؛ فرآيند ارائه شده بر خلاف فرآيندهاي رايج، مشكلات گرفتگي مسيرهاي ارتباطي بين راكتورهاي پليمريزاسيون، دشواري در كنترل شرايط راكتورهاي پليمريزاسيون جهت دستيابي به گريدهاي پلي‌پروپيلن با مقادير شاخص جريان مذاب متفاوت در راكتورهاي اول و دوم، عدم امكان استفاده‌ي مجزا از هر يك از راكتورهاي حلقوي پليمريزاسيون، تشكيل پوسته‌هاي پليمري بر جداره‌ي داخلي خط تبخير، حمل ذرات ريز و متعاقباً گرفتگي فيلترهاي پايين‌ دست خشك‌كن در كاتاليست‌هاي متفاوت باتوزيع اندازه‌ي ذرات مختلف پليمر و عدم امكان كنترل دقيق غلظت پليمر در دوغاب مونومر مايع+پليمر درون راكتورهاي حلقوي پليمريزاسيون را نداشته و توانايي توليد پودر پلي‌پروپيلن با مورفولوژي و اندازه ذرات مختلف را دارد.

در اختراع حاضر كاتاليست مناسب براي فرايند تبديل متانول به الفين هاي سبك سنتز شد.كاتاليست نانوساختار SAPO-34 با استفاده از مواد اوليه مناسب به شكل قابل سياليت و براي استفاده در راكتور بستر سيال تهيه گرديد. درابتدا آلومينيوم ايزوپروپكسايد ماده¬ي اوليه Al با آب مقطر مخلوط و به مدت 90 دقيقه با همزن مغناطيسي همزده شد. سپس اورتوفسفريك اسيد قطره قطره به ژل حاصل اضافه شد. بعد از افزودن تدريجي تترا اتيل اورتو سيليكات (TEOS) ماده ي اوليه ي Si و ۶۰ دقيقه اختلاط، ماده الگوساز دي اتيل آمين (DEA) به آرامي به مخلوط اضافه شد. ژل حاصل به مدت ۲۴ ساعت تحت اختلاط قرار گرفت. فرآيند هيدروترمال در زمان ۱۲ تا ۷۲ ساعت و در دماي ۱۸۰ تا ۲۵۰ درجه سانتي¬گراد انجام گرفت. فرآيند خشك كردن در دماي 100 تا 140 درجه سانتي¬گراد و در زمان ۶ تا ۲۴ ساعت انجام گرديد. فرآيند تكليس در دماي ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتي¬گراد و در زمان ۶ تا ۱۲ ساعت انجام مي پذيرد. بنابراين با انتخاب الگوساز DEA و ماده¬ي اوليه TEOS شرايط براي سنتز ذراتي با اندازه بزرگتر و قابل سيال در راكتور بستر سيال فراهم گرديد. شكل ۱ راكتور اتوكلاو مقياس بنچ براي سنتز كاتاليست را نشان مي دهد. كاتاليست توليدي داراي سطح ويژه برابر m2/g ۴۷۲ مي باشد كه در آن سطح داخلي و خارجي به ترتيب برابر ۴۰۵ و m2/g ۶۶ است. هم اين طور حجم حفرات بدست آمده برابر cm3/g ۲۷۶/۰ مي باشد. مورفولوژي غالب SAPO-34 يعني همان ساختار مكعبي به وضوح از اشكال FESEM قابل مشاهده است. به طوري كه مكعب هاي CHA در هم فرو رفته اند. اندازه ي مكعب هاي موردنظر بين ۵ تا μm ۱۰ است كه با به هم چسبيدن و تشكيل مجموعه اي از مكعب ها ذراتي با اندازه ي حدوداً μm ۴۰ به وجود آوردند. استفاده از تترا اتيل اورتوسيليكات منجر به تشكيل چنين ذراتي شده است و استفاده از اين ماده باعث شكل دهي همزمان با سنتز مي شود. براي استفاده از ذرات كاتاليستي SAPO-34 در فرايند MTO و راكتور بستر سيال، ذراتي در اندازه ي ۴۰ تا ۸۰ ميكرومتر موردنياز است. استفاده از TEOS باعث تشكيل چنين ذراتي شده است كه احتياج چنداني به شكل دهي نيست. غلظت سايت هاي اسيدي ضعيف و قوي به ترتيب برابر ۵۲۹/۲ وmmol/g ۸/۱ است. بر اساس تعريف شركت UOP براي طول عمر كاتاليست در فرايند MTO، طول عمر نمونه ي توليد شده برابر ۲۲۰ دقيقه مي باشد. پارامترهاي تاثير

اين اختراع در زمينه كامپوزيت هاي پايه پليمري است. كامپوزيت هاي چندلايه اي زمينه فنولي اغلب به دليل رفتار ترد زمينه در برابرتورق مقاومت مناسبي از خود نشان نمي‌دهند. هنگام تورق ترك به صورت ميان لايه اي پيشرفت كرده و باعث آسيب و در نهايت تخريب ساختار لايه اي كامپوزيت ها مي شود. ازآنجايي كه امكان خسارات وارده در اين حوزه مي تواند جبران ناپذير باشد، تحقيقات زيادي در سال هاي اخير صورت گرفته است. ازجمله مهم‌ترين راه‌هاي چقرمه سازي اين كامپوزيت‌ها استفاده از پليمرهاي گرمانرم منعطف به‌عنوان ميان لايه در ساختار اين كامپوزيت‌ها است. استفاده از ميان لايه و يا استفاده از يك‌لايه انعطاف‌پذير نازك بين لايه‌هاي كامپوزيت، اين امكان را مي‌دهد تا كامپوزيت در برابر آسيب‌هاي شكست مقاومت بهتري از خود نشان دهد. استفاده از فيلم‌هاي گرمانرم ويژگي‌هاي بهتري نسبت به ميان لايه‌هاي دانه‌اي پودري دارند. استفاده از آلياژ پليمرهاي گرمانرم و استفاده از برخي نانو مواد مانند MWCNT باعث شده تا توجه بيشتري به اين روش نسبت به روش ميان لايه دانه‌اي شود.در اين اختراع از ميكرو فيلم پليمر آمورف و منعطف PVB به عنوان ميان لايه در چند لايه هاي كامپوزيتي شيشه-فنوليك استفاده شد. براي بررسي بهتر اثر ميكرو فيلم ها از سه ضخامت متفاوت استفاده شد. نتايج آزمون خمش سه نقطه انتهاي شكاف دار (ENF) نشان داد كه ميكرو فيلم PVB با ضخامت 30 ميكرومتر نتايج بهتري نسبت به ديگر نمونه ها دارد. در نهايت نتايج به دست آمده نشان داد كه،چندلايه هاي كامپوزيتي شيشه-فنوليك اصلاح شده با ميكروفيلم در مقايسه با نمونه هاي عادي از خواص مكانيكي كاملا بهبود يافته اي برخوردار هستند.

اين اختراع در زمينه پوشش هاي هيبريدي پلي يورتان آب پايه/ آكريلات مي باشد. سنتز اين هيبريد ها در دو مرحله 1)پلي يورتان پايه آبي و 2)كو پليمريزاسيون اين پلي يورتان با مونومر آكريلاتي انجام مي گيرد كه در مرحله نخست واكنش از طريق پليمريزاسيون مرحله اي و به روش پيش پليمر انجام شد كه در اين اختراع نيازي به مرحله خنثي سازي به دليل استفاده از نمك سديم( N,N-بيس(2-هيدروكسي اتيل)-2-آمينواتان سولفونيك اسيد) نيست. در ادامه پلي يورتان پايه آبي با مونومرهاي آكريلاتي وارد واكنش پليمريزاسيون راديكالي مي شود. در اين مرحله از نسبتهاي مختلف مونومرهاي آكريلاتي جهت بدست آوردن تركيب درصد بهينه استفاده شد.

الياف تهيه شده از پلي‌اتيلن گريد الياف تركيبي از خواص نرمي و لطافت، خاصيت ارتجاعي و حفظ ابعاد اوليه و انعطاف‌پذيري را دارد. همچنين اين الياف داراي خواص مكانيكي و استحكام مناسبي بوده و در مقابل مواد شيميايي و عوامل بيولوژيكي داراي مقاومت خوبي هستند. از پلي‌اتيلن سنگين گريدالياف مي‌توان در ساخت انواع نخ‌هاي تك‌رشته‌اي يا چند رشته‌اي، طناب، ريسمان، تورهاي ماهي‌گيري، لباس‌هاي ايمني و ضدگلوله، گوني و… استفاده كرد. با توجه به تكنولوژي و دانش فني توليد پلي‌اتيلن فاز گازي شركت پتروشيمي جم، اين گريد پيش از اين در سبد محصولات اين شركت قرار نداشته است. در فرايند توليد پلي‌اتيلن فاز گازي، مونومر از پايين راكتور پلي‌اتيلن فاز گازي با فشار زيادي توسط كمپرسور مربوطه تزريق مي‌گردد. كاتاليست نيز از قسمت جانبي راكتور پلي‌اتيلن فاز گازي وارد آن مي‌شود. ذرات پليمر تشكيل شده به برج جداكننده گاز منتقل مي‌گردند تا اجزا گازي واكنش كه با محصول پودري خارج شده‌اند دوباره به راكتور پلي‌اتيلن فاز گازي بازگردانده شوند. در سايكلون نيز ذرات پودري بسيار سبك كه به همراه جريان گاز حاوي اجزا واكنش‌دهنده گازي درون راكتور پلي‌اتيلن فاز گازي از قسمت فوقاني آن خارج شده‌اند از گاز جدا مي‌شوند و جريان گاز حاوي اجزا گازي واكنش به راكتور پلي‌اتيلن فاز گازي بازمي‌گردد. در ادامه گازهاي باقي مانده از پودر بطور كامل جدا شده و پودر خشك شده به سمت اكسترودر آميزه‌سازي هدايت مي‌شود و پس از آن گرانول توليد مي‌گردد. پارامترهاي فرايندي و عملياتي به گونه‌اي مهندسي و تنظيم مي‌شوند كه محصول پلي‌اتيلن به دست آمده داراي خواص بهينه مطلوب براي استفاده در توليد طناب باشد. تنظيم شرايط فرايندي و خوراك ورودي به راكتور نكته مهم در توليد اين گريد است. كومونومرهاي مورد مصرف عبارتند از پلي‌پروپيلن يا 1-بوتن كه در مرحله پيش‌پليمريزاسيون استفاده مي‌شود و 1ـ‌بوتن يا 1-هگزن كه در مرحله پليمريزاسيون به راكتور تزريق مي‌گردد. خواص پلي‌اتيلن مورد استفاده بايد به گونه‌اي مهندسي و طراحي شده باشد كه مذاب آن داراي استحكام مذاب بهينه‌اي باشد. بنابر مشاهدات به دست آمده از صنايع پايين‌دست نسبت كششي محصول توليد شده مورد بررسي در اين پژوهش افزايش چشمگيري نسبت به محصولات با كاربرد مشابه ديگر داشته و استحكام الياف و مقاومت پارگي آن بالا 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

اين اختراع با عنوان ساخت الكترود شفاف منعطف به روش چاپ براي كاربرد در سلول خورشيدي پليمري در حوزه انرژي مي باشد و در علوم مختلف و مرتبط با انرژي از جمله شيمي، مهندسي مواد، پليمر و فيزيك جا مي گيرد. افزايش مصرف سوخت هاي فسيلي در قرن اخير و همراه با آن افزايش انتشار گازهاي گلخانه اي، با آلودگي بيش از پيش محيط زيست و خسارات جبران ناپذير براي منابع حياتي همراه بوده است از اين رو انرژي هاي تجديد پذير جايگزين مناسبي براي سوخت هاي فسيلي مي باشند. امروزه از سلول خورشيدي پليمري به دليل مزايايي چون انعطاف پذيري، وزن سبك، قيمت ارزان استفاده مي شود. الكترودهاي شفاف نقش اصلي در ساخت سلول هاي خورشيدي ايفا مي كنند . محققان بدليل كمبود منابع اينديوم، قيمت بالا و پروسه توليد مشكل، بدنبال جايگزين كردن فلز اينديم قلع اكسايد(ITO) با مواد ديگر از جمله نانوساختارهاي فلزي هستند. مطالعات فراواني در زمينه سنتز نانوسيمها بر پايه مواد معدني با قابليت انعطاف پذير انجام شده است، به ويژه نانوسيم هاي نيمه رسانا كه داراي خصوصيات منحصربه فرد اپتيكي و كاربرد هاي ويژه اي در ساخت ديودهاي گسيل دهنده نور (LED)، ترانزيستورهاي اثر ميداني و سلول هاي فتوولتائيك (PV)دارند. روش هاي بسياري براي توليد الكترود هاي بر پايه نانوسيم هاي رسانا ارايه شده است كه روش الكتروپرينتينگ به دليل منظم بودن فايبر ها و بازدهي بالا مناسب تر مي باشد. در اين طرح اختراعي كه با يك الگوي منظم و از پيش طراحي شده خاص تهيه و طراحي شد عبارتند از: تشكيل ميكروفايبر بر روي لايه رسانا با فرآيند چاپ، اچ كردن لايه الكترود و استفاده از ميكروفايبر به عنوان ماسك. قطر ميكروفيبر ها ( ترجيحا 20 ميكرون) مي باشدكه به فاصله 500 ميكرون به صورت شبكه در جهات طولي و عرضي چاپ شده است. ميزان ميانگين مقاومت الكتريكي( ترجيحا 77 اهم بر سطح) و درصد عبور دهي نور( ترجيحا 80 درصد در طول موج 460 تا 800 نانومتر) مي باشد. همچنين قابليت الكترود در برابر خمش بررسي شد كه مقاومت اين الكترود تا دور 2500 همچنان برقرار است. با توجه به گزارش اكترود مناسب جهت استفاده در سلول خورشيدي مي باشد.

در اين اختراع چاپ سه‌بعدي الياف پيوسته با طراحي و ساخت يك نازل تك‌راه‌گاه، انجام شده است. طراحي و ساخت نازل شامل سه بخش است، اول ايجاد يك ناحيه مخروطي در قسمت انتهايي داخل نازل جهت ايجاد حوضچه آغشته‌سازي مذاب، دوم قراردادن پوشش‌تفلوني درون نازل براي جلوگيري از اصطكاك الياف با ديواره‌نازل و سوم ساخت نازل سرپهن براي ايجاد مكانيزمي مشابه اتوكردن، جهت بهبود چسبندگي و كمك به استقرار مناسب الياف در مسيرموردنظر. درصورت استفاده از الياف ‌آغشته‌شده، مرحله پيش‌آغشته‌سازي مي‌تواند به طور هم‌زمان با چاپ انجام‌شود. دراين‌روش انواع الياف مانند كربن، شيشه، كولار، الياف طبيعي و غيره با عبور از حمام مذاب يا محلول‌پليمري قبل از ورود به نازل آغشته مي‌شود. زمينه نمونه‌هاي كامپوزيتي چاپ‌شده با اين‌روش مي‌تواند از جنس انواع پليمرهاي گرمانرم مانند اكريلونيتريل‌بوتادي‌ان استايرن ، پلي‌لاكتيك ‌اسيد ، نايلون ، پلي‌اتر‌اتر‌كتون و غيره باشد. ويژگي منحصربه‌فرد اين روش، توليد كامپوزيت‌هاي حاوي الياف پيوسته با درصد حجمي دلخواه الياف، با الگو و ابعاد مورد نظر با روش چاپ سه‌بعدي و نيز بهبود چشمگير چسبندگي ميان الياف و زمينه و كيفيت ظاهري مناسب چاپ است. همچنين نتايج آزمون‌هاي كشش، خمش و برش، بهبود چشمگير خواص مكانيكي نمونه‌هاي چاپ‌شده را نشان مي‌دهد.

كامپوزيتهاي حاوي نانوذرات معدني به علت خواص نوري، الكترونيكي و قابليت پخش بهتر، بسيار مورد توجه قرار گرفته است. ولي اين نانو ذرات به علت نسبت سطح به حجم زياد تمايل به تجمع دارند كه اين امر مانع اثر بخشي آنها درماتريس پليمري مي گردد. در اين اختراع جهت رفع مشكلات موجود يك نانوكامپوزيت جديد بر پايه ذرات اكسيد فلز و پلي وينيل پيروليدون با كاربردهاي جديد و خواص منحصر به فرد نسبت به نمونه هاي مشابه، طي دو مرحله اصلاح سطح نانو ذرات اكسيد فلزي و سپس واكنش پليمريزاسيون در محيط آبي و دماي نسبتا پائين تهيه گرديد. ماتريس پليمري آبگريز حاصل به دليل وجود نانو ذرات اكسيد فلزي كاربردهاي مختلفي بسته به نوع فلز بكار رفته دارند. كه از آنجمله مي توان به خواص الكتريكي، نوري و فوتوكاتاليستي نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم و يا خواص ضد باكتريايي نانو ذرات اكسيد روي خواص اشاره كرد.

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.