به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Polyethylene » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Polyethylene» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سعیده حجت زاده، فرشاد رحیم پور، اسماعیل شریف زاده*

    امروزه انواع پلی اتیلن پرمصرف ترین پلیمرهای گرمانرم به شمار می روند که در صنایع مختلف استفاده می شوند. پلی اتیلن به علت خواص منحصر به فرد آن مانند هزینه به صرفه تولید و فرایندپذیری بسیار خوب، کاربردهای متعدد یافته است. اما خواص مکانیکی ضعیف این پلیمر در مقایسه با فلزات موجب شده است تا اغلب برای بهبود آن از مواد افزودنی همچون نانوذرات مختلف بهره گرفته شود. بدین دلیل در سال های اخیر، توسعه نانوکامپوزیت های مختلف برپایه پلی اتیلن اهمیت ویژه ای یافته است. از نانوذرات معمول در حوزه نانوکامپوزیت های پلیمری سیلیکاست که ویژگی های خاص این دسته از نانوذرات از جمله دسترسی آسان، سمیت کم و مساحت سطح و ثبات مولکولی زیاد، آن ها را به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها مطرح کرده است. همچنین در برخی موارد، به منظور برطرف کردن مشکل پراکنش نامطلوب نانوذرات و تشکیل کلوخه، اصلاح سطح این مواد معدنی با روش های مختلف مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در مطالعات اخیر، استفاده از نانوذرات سیلیس خالص و اصلاح سطح شده در ماتریس گرمانرم، از جمله پلی اتیلن، برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر گزارش شده است. در این مقاله، اثر نانوذرات سیلیکای خالص و انواع اصلاح سطح شده آن بر بلورینگی نانوکامپوزیت های برپایه انواع پلی اتیلن در مطالعات مختلف مرور شده است.

    کلید واژگان: سیلیکا, اصلاح سطحی, پلیاتیلن, بلورینگی, نانوکامپوزیت}
    Saeideh Hojatzadeh, Farshad Rahimpour, Esmail Sharifzadeh *

    Today, one of the most widely used thermoplastic polymers in the world is polyethylene, which is used in various industries. Polyethylene has found many applications due to its unique properties such as low cost of production and very good processability. However, the weak mechanical properties of this polymer compared to metals have led to the use of additives such as various nanoparticles to improve it in most cases. For this reason, in recent years the development of various nanocomposites based on polyethylene has become important. Silica is the common nanoparticles in the field of polymer nanocomposites, which the special features such as easy access, low toxicity, and high surface area, and molecular stability have made this nanoparticle a suitable option for improvement the physical and mechanical properties of polymers. Also, in some cases, in order to solve the problem of the improper dispersion and agglomeration of these nanoparticles, the surface modification of these mineral materials by different methods has been the focus of researchers. In the recent studies, the use of pure and surface-modified silica nanoparticles in thermoplastic matrix, including polyethylene has been reported to improvement the physical and mechanical properties of the polymer. In this paper, the effect of pure silica nanoparticle and its surface-modified types on the crystallinity of nanocomposite based on various types of polyethylene has been reviewed.

    Keywords: Silica, Surface Modification, Polyethylene, Crystallinity, Nanocomposite}
  • محمدرضا جوزق کار، حسن عربی*، فاطمه حیدری، مهناز حسن پور
    در دهه های اخیر، ریزساختارهای پلیمرها و مهندسی ساختار مولکولی آن ها به دلیل آثار شگرف آن ها بر خواص نهایی پلیمرها بسیار مورد توجه هستند. با افزایش تقاضای مصرف پلیمرها، معرفی انواع جدید آن ها با استفاده از تغییر ریزساختار و درنتیجه بهبود خواص، اهمیت ویژه ای یافته است. پلی اتیلن رزین تجاری و پرمصرفی در صنعت است که ساختار مولکولی متنوع و خواص گران روکشسانی، مکانیکی، گرمایی و فرایندی مختلف دارد. بررسی اثر ریزساختار بر پاسخ گران روکشسانی پلی اتیلن ها می تواند پیش بینی بسیار خوبی از رفتار فراوری و مسائل مرتبط با آن ارائه دهد. این مسئله، دستیابی به هدف مدنظر را برای مهندسان با صرف زمان و انرژی کمتری امکان پذیر می سازد. به طور کلی، وجود شاخه های بلند در ساختار پلی اتیلن باعث بهبود استحکام و کشسانی مذاب می شود. تاکنون روش های متنوعی برای کنترل معماری مولکولی پلی اتیلن های مختلف ارائه شده است که از مهم ترین آن ها می توان به پلیمرشدن و استفاده از کاتالیزگرهای فضاویژه، تابش پرانرژی و اصلاح مذاب واکنشی اشاره کرد. در این مقاله، اثر ریزساختار پلی اتیلن های شاخه دار و خطی بر خواص رئولوژیکی و پژوهش های انجام گرفته در این زمینه مرور شده است.
    کلید واژگان: ریزساختار, پلی اتیلن, رفتار رئولوژیکی غیرخطی, شاخه دارشدن بلند, فرایندپذیری}
    Mohammadreza Jozaghkar, Hassan Arabi *, Fatemeh Heydari, Mahnaz Hasanpour
    In recent decades, the microstructure of polymers and their molecular structure engineering are of great interest due to their tremendous effects on the final properties of polymers. With the increasing demand of polymers, introducing new types of them by changing the microstructure and as a result improving the properties has become particularly important. Polyethylene is a commercial and widely used resin in the industry, which has a diverse molecular structure and consequently, various viscoelastic, mechanical, thermal, and processing properties. Investigating the effect of microstructure on the viscoelastic response of polyethylenes can provide a very good prediction of the processing behavior and related issues; which makes it possible for engineers to achieve the desired goal by spending less time and energy. In general, the presence of long chain branches in the structure of polyethylene improves the melt strength and elasticity. So far, various methods have been presented to control the molecular architecture of different polyethylenes, the most important of which are polymerization and the use of specific catalysts, high-energy radiation, and reactive melt modification. In this article, the microstructure effect of linear- and branched-polyethylenes on the rheological properties and the research performed in this field are reviewed.
    Keywords: Microstructure, Polyethylene, Non-Linear Rheological Behavior, Long Chain Branching, Processing}
  • اشکان ایروانچی، وحید کیارستمی*، محمد حجتی، محمدرضا منافی، مهران دولو

    ضایعات صنایع مختلف از جمله پلیمرها و لجن ها می توانند در محیط زیست رها شده و صدمات جبران ناپذیری را سبب شوند. از این رو استفاده ی دوباره از آن ها در حوزه های مختلف بسیار با اهمیت است. از این رو هدف از این مطالعه، استفاده ی همزمان از ضایعات پلی اتیلن (PE)، لجن ضایعاتی حاصل از فرایند تصفیه ی روغن های کارکرده (WS) و استایرن-بوتادین-استایرن میکرونیزه برای بهبود کیفیت قیر پایه (22-PG58) می باشد. استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه (I-OMD) که برای اولین بار جهت بهینه سازی شرایط اصلاح قیر به کار می رود، دومین هدف این پروژه می باشد. پاسخ های درجه ی نفوذ (Pen)، نقطه نرمی (SP)، کشش پذیری (Duct)، درجه ی نفوذ باقی مانده بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (rPen) و تغییرات جرم بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (CM) بر اساس متغیرهای مستقل PE ،SBS و WS با استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه، بهینه شدند. تحت شرایط بهینه ی به دست آمده برای قیر اصلاح شده، خواص ریولوژیکی مورد مطالعه قرار گرفتند. در شرایط بهینه ی به دست آمده با استفاده از این روش، مقادیر فاکتورهای مستقل PE ،SBS و WS به ترتیب ترتیب 3، 4 و 5% (وزنی/وزنی) بودند. همچنین در شرایط بهینه ی فوق، مقادیر پاسخ های Pen ،SP ،Duct ،rPen و CM به ترتیب dmm 51، oC 64، cm 27، 83% و 07/0% به دست آمدند. علاوه بر این، تحت شرایط I-OMD، پارامترهای ریولوژیکی قیر پایه اصلاح شده ی پلیمری و لجن ضایعاتی با استفاده از ریومتر تیرچه خمشی و ریومتر برشی دینامیکی، ویژگی های قیر 22-PG64 را از خود نشان داد. قیر اصلاح شده در مقایسه با مطالعات دیگر عملکرد بهتر در دماهای بالا، پیرشدگی کمتر در معرض گرما و هوا و همچنین مقاومت بیشتری در برابر شکستگی در دماهای پایین را نسبت به قیر اولیه از خود نشان داد.

    کلید واژگان: قیر, پلی اتیلن, استایرن بوتادین استایرن, لجن ضایعاتی, طراحی مخلوط}
    Ashkan Irvanchi, Vahid Kiarostami *, Mohammad Hojjati, Mohammad Reza Manafi, Mehran Davallo

    Various industries’ waste, including polymer and waste sludge, can be released into the environment and cause irreparable damage. Therefore, their reuse in different fields is very important. This study focuses on the simultaneous use of waste polyethylene (PE), oily waste sludge (WS) resulting from the oil refining process, and micronized styrene-butadiene-styrene to improve the quality of base bitumen (PG58-22). Using the integrated variance optimal mixture design (I-OMD) method, which is used for the first time to optimize bitumen modification conditions, is the second goal of this project. The percentage composition of independent variables, including PE, SBS, and WS, were optimized based on several responses such as penetration (Pen), softening point (SP), ductility (Duct), retained penetration after short-term ageing (rPen), and change of mass after short term ageing (CM). Under the optimal conditions obtained for the modified bitumen, the rheological properties were studied. In the optimal conditions obtained using this method, the values of the independent factors PE, SBS, and WS were 3, 5, and 4% (wt/wt), respectively. Also, in the above optimal conditions, the response values of Pen, SP, Duct, rPen, and CM were 51 dmm, 64 °C, 27 cm, 83%, and 0.07%, respectively. In addition, under the above conditions, the rheological parameters of modified bitumen obtained from the bending beam rheometer and dynamic shear rheometer showed the characteristics of PG64-22 bitumen.

    Keywords: Bitumen, Polyethylene, styrene-butadiene-styrene, waste sludge, Mixture design}
  • سید حمید موسوی فخرابادی، حسن عربی، شروین احمدی*

    پلی اتیلن یکی از پلیمرهای پرمصرف در صنعت بسته بندی مواد غذایی است. انواع مختلف پلی اتیلن به دلیل تنوع ساختاری زیاد، قیمت کم، فرایندپذیری آسان و انعطاف پذیری در طراحی و معماری زنجیر ها و تاثیر آن بر کنترل خواص مهندسی پلیمر، آن ها را به یکی از مهم ترین گزینه ها در ساخت بسته بندی های پلیمری مواد غذایی تبدیل کرده است. مصرف زیاد پلی اتیلن در محیط آزاد سبب شده است تا به منظور افزایش زمان کاربری، فرایند پایدارسازی آن در برابر امواج نوری به عنوان عامل اصلی تخریب در محیط آزاد اهمیت یابد. این مسیله، لزوم افزایش پایداری این پلیمر را در برابر تخریب نوری نشان می دهد. سه روش کلی بهبود پایداری پلیمرها در برابر تخریب نوری عبارتند از: مسدودکردن یا ممانعت از برخورد تابش با پلیمر (به طور عمده تابش فرابنفش)، استفاده از مواد افزودنی جاذب امواج و آن هایی که گونه های واکنش تخریب یا واسطه ها را در پلیمر غیرفعال می کنند. در دهه های گذشته، پیشرفت های فراوانی در زمینه استفاده از ترکیبات آمینی ممانعت شده و مشتفات آن ها به منظور افزایش پایداری نوری پلیمرها انجام گرفته است. این ترکیبات به طور کلی در چهار دسته مختلف به منظور بهبود عملکرد پایداری نوری پلیمرها معرفی شدند که با سازوکارهای مختلف از قبیل کاهش و ازبین بردن هیدروپراکسیدها، یون های واسطه، فرونشانی حالت برانگیخته و ممانعت از وقوع واکنش های نوری، پلیمرها را دربرابر تابش فرابنفش محافظت می کنند. در ادامه پس از معرفی این مواد و سازوکارهای اثربخشی آن ها، روش های مختلف برای بهبود سازگاری پایدارساز های آمینی با بستر پلی اتیلنی مرور می شود.

    کلید واژگان: بسته بندی, پلی اتیلن, تخریب نوری, پایدارسازی, ترکیبات آمینی}
    Seyyed Hamid Mousavi Fakhrabadi, Hasan Arabi, Shervin Ahmadi *

    Polyethylene is one of the most widely used polymers in the food packaging industry. Due to high structural diversity, low cost, easy processability, and flexibility in the design and architecture of chains and their impact on the control of polymer engineering properties, different grades of polyethylene have made them one of the most important options in the manufacture of polymer food packaging. The outdoor high consumption of polyethylene has caused the process of stabilizing it against UV radiation as the main factor of degradation in the outdoor to increase its usage time. This indicates the need to increase the stability of this polymer against photodegradation. Generally, there are three ways to improve the stability of polymers against photodegradation: blocking or preventing the radiation from coming into contact with the polymer (mainly ultraviolet), using wave absorbing additives, and using additives that deactivate photodegradation reactions or the intermediate materials in the polymer. In the past decades, many advances have been made in the use of steric hindered amine compounds and their derivatives to increase the photostabilization of polymers. These compounds were generally introduced in four different categories to improve the optical stability performance of polymers by various mechanisms such as reducing and eliminating hydroperoxides, intermediate ions, quenching the excited state, and preventing the occurrence of photoreactions of polymers against UV radiation. In the following, after introducing these materials and their effectiveness mechanisms, various methods to improve the compatibility of amine stabilizers with polyethylene matrix were reviewed.

    Keywords: Packaging, polyethylene, photodegradation, stabilization, Aminoic Compounds}
  • سید محسن شریعتی، محمدسروش آبزن، حسن عربی، شروین احمدی*

    امروزه ظاهر بسته بندی های مواد غذایی از اهمیت زیادی برخوردار است، چرا که جنبه تبلیغاتی دارند و به فروش بهتر محصول کمک شایانی می کند. در بسیاری از موارد، به جای تکیه بر ایجاد رنگی زیبا برای جلوه دادن به ظاهر یک بسته پلیمری، مصرف کننده مایل است تا محصول بسته بندی شده به وضوح قابل مشاهده باشد تا بتواند از سلامت و کیفیت آن اطمینان حاصل کند. برخی از پلیمرها از شفافیت زیادی برخوردارند، با این حال هنگام متراکم شدن مولکول های آب روی سطح قطره های کوچک آب تشکیل می شود. در فیلم ها و ساختارهای شفاف، قطره های آب برای نور فرودی به سطح، نقش پراکنده ساز را ایفا می کنند. این پدیده که مه گرفتگی نامیده می شود، باعث می شود تا فیلم مات به نظر برسد. قطره ها زمانی تشکیل می شوند که کشش سطحی پلیمر کمتر از کشش سطحی آب است و درنتیجه آب به جای تشکیل لایه پیوسته به حالت قطره باقی می ماند. مواد افزودنی ضدمه با افزایش کشش سطحی بحرانی سطح پلیمر موجب می شوند تا مولکول های آب روی سطح پخش شوند و لایه پیوسته ای از آب را تشکیل دهند که نور را پراکنده نمی کند. بنابراین، در شفافیت سطح فیلم تداخل ایجاد نمی شود. در این مقاله، پدیده مه گرفتگی، ساخت فیلم های پلی اتیلنی با قابلیت ضدمه، انواع افزودنی های ضدمه گرفتگی و روش های اختلاط این مواد با پلیمر مرور شده اند. همچنین، روش های ارزیابی خواص ضدمه فیلم های پلی اتیلنی معرفی شده اند.

    کلید واژگان: بسته بندی, پلی اتیلن, مه گرفتگی, افزودنی ضدمه, کشش سطحی}
    Seyed Mohsen Shariati, Mohammadsoroush Abzan, Hasan Arabi, Shervin Ahmadi *

    Today the appearance of food packaging is very important because it has an advertising aspect and helps to sell the product better. In many cases, instead of relying on creating a beautiful color to give the appearance of a polymer package, the consumer wants the packaged product to be clearly visible in order to ensure its health and quality. Some polymers are highly transparent, however, when water molecules condense on the surface, small water droplets form. In transparent films and structures, water droplets act as a scatterer for incident light on the surface. This phenomenon, which is called fogging, makes the film appear opaque. Droplets are formed when the surface tension of the polymer is lower than the surface tension of water, and as a result, the water remains in the droplet form instead of forming a continuous layer. By increasing the critical surface tension of the polymer surface, anti-fog additives allow water molecules to spread on the surface and form a continuous layer of water that does not scatter light. Therefore, it does not interfere with the transparency of the film surface. In this article, the phenomenon of fogging, the production of polyethylene films with anti-fog capability, the types of anti-fog additives and the methods of mixing these materials with polymer have been reviewed, among others. Also, the methods of evaluating the anti-fog properties of polyethylene films were introduced.

    Keywords: Packaging, polyethylene, fogging, anti-fog additive, surface tension}
  • فاطمه سلمانی، محمدسروش آبزن، شروین احمدی*

    در سال های اخیر، کاربرد پلیمرها در صنعت بسته بندی با توجه به مزایای فوق العاده آن ها نسبت به مواد مرسوم با افزایش چشمگیری مواجه بوده است. دراین میان، پلی اتیلن ها به دلیل تنوع ساختاری زیاد، قیمت کم، فرایندپذیری آسان و انعطاف پذیری در طراحی و معماری زنجیر ها و اثر آن ها بر کنترل خواص مهندسی پلیمر، به یکی از مهم ترین گزینه ها در ساخت بسته بندی های پلیمری مواد غذایی تبدیل شده اند. هدف از این مقاله، معرفی فرایند درزگیری گرمایی فیلم های پلیمری با تاکید بر پلیمر پلی اتیلن و همچنین روش ها و سازوکارهای مربوط به این فرایند است. در بررسی فرایند درزگیری گرمایی، پدیده نفوذ زنجیر های درهم گیر از طریق مرز مشترک و اثر ساختار زنجیر بر بهبود استحکام چسبندگی و افزایش قابلیت درزگیری گرمایی فیلم های پلی اتیلنی مطالعه شد. شناخت عوامل موثر بر پدیده نفوذ زنجیر ها موجب می شود تا با کنترل این عوامل، استحکام مرز مشترک در حین فرایند درزگیری گرمایی افزایش داده شود که به بهبود چسبندگی دو پلیمر به یکدیگر منجر می شود. همچنین، روش های مختلف اصلاح ساختار زنجیر های پلی اتیلن و قراردادن گروه های جانبی مختلف روی زنجیر معرفی شده اند. ایجاد شاخه های جانبی در مرحله پلیمرشدن، با استفاده از پرتوهای پرانرژی و در حالت مذاب واکنشی با استفاده از عوامل ایجادکننده رادیکال آزاد سه روش اصلی به منظور تغییر در ساختار زنجیر های پلی اتیلنی است. هر یک از این روش ها، مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند و متناسب با خواص مدنظر برای پلیمر از روش های گوناگون استفاده می شود.

    کلید واژگان: بسته بندی, پلی اتیلن, درزگیری گرمایی, استحکام چسبندگی, ساختار زنجیر}
    Fatemeh Salmani, Mohammadsoroush Abzan, Shervin Ahmadi *

    In recent years, the use of polymers in the packaging industry has increased significantly due to their excellent advantages over conventional materials. In the meantime, polyethylenes (PE) have become one of the most important options in the manufacture of polymer food packaging, due to high structural diversity, low cost, easy processability, and flexibility in the design and chain architecture and their effect on the control of polymer engineering properties. The aim of this article is to introduce the heat sealing process of polymer films with an emphasis on polyethylene polymer as well as methods and mechanisms related to this process. In the heat-sealing process study, the diffusion phenomenon of tangled chains through the interface and the effect of chain structure on improving the adhesion strength and increasing the heat-sealing capability of polyethylene films were studied. Understanding the factors affecting the chain diffusion phenomenon, by controlling these factors, the strength of the interface during the heat-sealing process can be increased, which leads to improvement the adhesion of the two polymers to each other. Also, different methods of modifying the structure of polyethylene chains and placing different side groups on the chain were introduced. Hyper branching in the polymerization stage, hyper branching using high-energy rays, and hyper branching in the reactive melt mixing state using free radical generators are the three main methods for changing the structure of polyethylene chains. Each of these methods has its advantages and limitations, and different methods are used according to the desired properties of the polymer.

    Keywords: Packaging, polyethylene, Heat Sealing, adhesion strength, Chain Structure}
  • مریم عزیزی، عفت یاحقی*، مهدیه رمضانی بختیاری، مجتبی نوحه خوان

    فرضیه : 

    استفاده از پلاسما به عنوان روشی برای تغییرات سطوح پلیمر کاربردهای فراوانی دارد. استفاده از پلاسمای سرد فشار جو به دلیل سادگی و نیازنداشتن به تجهیزات گران قیمت، از برتری های بیشتری نسبت به سایر روش های پلاسما، لیزر و پرتو X برخوردار است. با توجه به کاربردهای زیاد پلی اتیلن در صنعت، بررسی تغییرات آن در اثر پلاسمای سرد می تواند موثر باشد.

     روش ها: 

    در این پژوهش، از پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک (DBD) فشار جو برای افزایش ماهیت آب گریزی پلی اتیلن کم چگالی (LDPE)، استفاده شد. پس از مطالعه طیف گسیل نوری (OES) پلاسمای تولید شده، آثار آن در تغییرات سطحی و عمقی همچون شکل شناسی سطح، ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری پلیمر با میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه بازتاب کلی تضعیف شده (ATR-FTIR)، پراش پرتو X (XRD) و طیف نمایی طول عمر پوزیترون (PALS) مطالعه شد. همچنین از آزمون زاویه تماس به منظور بررسی تغییرات در آب گریزی پلیمر استفاده شد.

    یافته ها:

     از داده های ATR-FTIR و XRD مشخص شد، تابش پلاسما به مدت s 180 در محدوده عمق چند نانومتری سطح پلی اتیلن اثر داشته است و تغییر شایان توجهی در پیوندهای شیمیایی و ساختار بلوری پلیمر ایجاد نمی کند. به عبارتی می توان از تابش پلاسما برای اصلاح نانومتری سطح استفاده کرد. از طرفی تصاویر SEM نشان می دهد، تابش پلاسما سطح صاف پلیمر اولیه را به سطحی پر از منافذ تبدیل می کند. نتایج آزمون زاویه تماس ضمن تایید این موضوع، بیشترشدن آب گریزی پلیمر پس از تابش پلاسما را نشان می دهد. نتایج طیف نمایی PALS نیز نشان می دهد، در عمق های میکرومتری به دلیل افزایش ناگهانی دما هنگام تابش پلاسما، حجم آزاد ماده به دلیل ترکیب تک حفره ها با یکدیگر، بزرگ تر می شود.

    کلید واژگان: پلاسما, پلیمر, پلی اتیلن, طیف سنجی, طیف سنجی عمر سنج پوزیترون}
    Maryam Azizi, Effat Yahaghi *, Mahdieh Bakhtiari Ramezani, Mojtaba Nohekhan

    Hypothesis: 

    The use of plasma is widely used as a method to change polymer surfaces. The use of atmospheric cold plasma has more advantages than other plasma, laser and X-ray methods. This method is simple and it uses inexpensive equipment. Considering the many uses of polyethylene in industry, it can be effective to investigate its changes against cold plasma.

    Methods

    A dielectric barrier discharge (DBD) plasma under atmospheric pressure was used to increase the hydrophobicity of low-density polyethylene (LDPE). After studying the optical emission spectrum (OES) of the produced plasma, its effects on surface and depth changes including surface morphology, chemical composition and polymer crystal structure were studied through scanning electron microscopy (SEM), attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractometry (XRD) and positron lifetime spectroscopy (PALS). Moreover, the contact angle analysis (CA) was used to examine the changes in the hydrophobicity of the polymer. 

    Finding

    Based on the data from FTIR and XRD analyses, it was found that plasma irradiation for 180 s affects the depth of a few nanometers of the polyethylene surface and does not cause significant changes in the chemical bonds and crystal structure of the polymer. In other words, plasma radiation can be used for nanometer-scale modification of the surface. On the other hand, the SEM images indicate that the plasma radiation changes the primary flat surface of the polymer into a porous surface. The results of CA analysis, while confirming this issue, show an increase in the hydrophobicity of the polymer after plasma irradiation. The results of PALS spectroscopy also reveal that at micron depth due to the sudden rise in temperature during plasma irradiation, the free volume of the material increases as a result of pore merging.

    Keywords: plasma, Polymer, polyethylene, spectroscopy, Positron lifetime spectroscopy}
  • حسین بازگیر*، زهرا عیسی آبادی

    از حدود بیش از 60 سال پیش تا کنون، سالانه هزاران مورد ثبت اختراع و مقاله درباره روش های مختلف ساخت و مقایسه خواص و عملکرد پلی اتیلن های تولیدی منتشر می شود. پلی اتیلن پرچگالی (HDPE) یکی از پرمصرف ترین پلی اتیلن در انواع مختلف شامل لوله، فیلم، الیاف، بطری و غیره است که در حدود t 106×50 از این محصول در فرایندهای دوغابی در سطح دنیا تولید می شود. فناوری های متعددی برای تولید پلی اتیلن در واحدهای صنعتی ارایه شده است. هر یک از این فناوری ها شرایط عملیاتی و نوع کاتالیزگر ویژه ای دارند و محصول اختصاصی تولید می کنند. پلی اتیلن پرچگالی می تواند به وسیله فاز گازی یا دوغابی تولید شود. در این مقاله، فرایندها و کاتالیزگرهای تولید پلی اتیلن در فاز دوغابی مرور می شوند. این فرایندها شامل فرایند دوغابی Hostalen مربوط به شرکت Basell، فرایند CX مربوط به شرکت Mitsui، فرایندMarTECH  از شرکت Phillips، فرایند Innovene S از شرکت Inoes و فرایندBorstar  از شرکت Boralis است. فناوری های Hostalen و CX از لحاظ کلیات و فرایند اصلی شبیه به هم هستند، اما تفاوت هایی دارند که در این مقاله بررسی می شوند. همچنین، کاتالیزگرهای تجاری شده به کاررفته در فرایند تولید پلی اتیلن از جمله مجموعه  TH از شرکت Basell، مجموعه هایRZ  و PZ از شرکت Mitsui و BCH و BCE از شرکت Sinopec بررسی می شوند.

    کلید واژگان: پلی اتیلن, پلیمرشدن, فرایند دوغابی, کاتالیزگر, فرایند Hostalen}
    Hossein Bazgir *, Zahra Zahra Issaabadi

    For more than sixty years, thousands of patents and articles have been published annually on various manufacturing methods and comparing the properties and performance of manufactured polyethylenes. High-density polyethylene (HDPE) is one of the most widely used polyethylene in different grades, including pipes, films, fibers, bottles, etc., which about 50 million tons of this product is produced in slurry processes worldwide. Several technologies have been presented for the production of polyethylene in industrial plants. Each of these technologies has special operating conditions and type of catalyst and produces a specific product grade. High density polyethylene can be produced by gas phase or slurry. In this article, the processes and catalysts for the production of polyethylene in the slurry phase are reviewed.  These processes include Hostalen slurry process by Basell, CX slurry process by Mitsui, MarTECH process by Phillips, Innovene S process by Inoes, and Bostar process by Borealis. Hostalen and CX technology are similar in general terms and the main process, but they have differences that are discussed in this article. Commercialized catalysts used in the polyethylene production process, including TH series from Basell, RZ and PZ series from Mitsui, and BCH and BCE series from Sinopec, are also investigated.

    Keywords: polyethylene, polymerization, Slurry process, catalyst, Hostalen process}
  • Tohid Abdolahzadeh, Jalil Morshedian *, Shervin Ahmadi
    Researchers have studied the possibility of various polymer composites for radiation shielding applications. Lightness and non-toxicity of these materials are their significant advantages compared to Pb base traditional and common shields. In this research, polyethylene (HDPE)-based composites for shielding against X-ray radiations were prepared by utilizing several weight fractions of the nano tungsten oxide, bismuth oxide, and barium sulfate, which were decorated on nanographene oxide (10, 15, 20, and 25 wt%). The linear and mass attenuation coefficient values of samples were investigated experimentally with an X-ray tube at radiology energy ranges and estimated theoretically by using MCNP code (Mont Carlo Nanoparticle program). Results illustrate that by increasing the nanoparticles content, the linear attenuation coefficient parameter and the absorbed dose values increased dramatically. The shielding efficiency of the prepared samples has been shown by measuring the HVL values. Furthermore, the effect of sample thicknesses on the attenuation properties of nanocomposites was studied in this research. The morphological properties of the samples were evaluated with SEM. The collected results showed that the particle size of the nanoparticles used has a uniform dispersion in the polymer matrix. The mechanical properties of nanocomposite samples were characterized by DMTA and tensile test. Nanocomposites containing 20% and 25% of tungsten oxide and bismuth oxide particles reached to 88% and 90% dose absorption, respectively.
    Keywords: Shielding, polyethylene, Nanocomposite, linear attenuation, tungsten}
  • زینب روزبهانی*، مهرنوش محمدی

    ظروف تحت فشار یکی از کاربرد ی ترین و پرخطر ترین تجهیزات در صنایع مختلف هستند. این ظروف براساس جنس و ساختار به چهار نوع تقسیم می شوند. ضعف در طراحی، ساخت و تولید، کارکرد و به ویژه انتخاب نادرست مواد از عوامل شکست ظروف تحت فشار هستند. با ورود کامپوزیت ها به دنیای این ظروف، بسیاری از ضعف های طراحی جبران و خواص مکانیکی آن ها بهبود یافته است. وزن ظرف با بهره گیری از پلیمر های پرچگالی مانند پلی اتیلن، کاهش یافته است. ظروف تحت فشار نوع چهارم با استفاده هم زمان از ساختار کامپوزیتی و آستری پلیمری قابلیت کاهش وزن تا یک پنجم و دو برابرشدن عمر مفید نسبت به ظروف نوع اول می یابند. از مزایای ظروف نوع چهارم، مقاومت در برابر خوردگی، عدم خستگی در بارگذاری های پیاپی، سبک و قابل حمل بودن، فشار عملیاتی زیاد (bar 700) و عدم پیچیدگی روش تولید بوده و از معایب آن، هزینه تولید زیاد به واسطه استفاده از الیاف کربن است. از این ظروف در ذخیره سوخت های جایگزین نظیر هیدروژن و کپسول های اکسیژن فردی قابل حمل استفاده می شود. در این مقاله، انواع ظروف تحت فشار به طور اجمالی مرور شده و نوع چهارم با سایر انواع دیگر مقایسه شده است.

    کلید واژگان: ظروف تحت فشار, ساختار کامپوزیتی, آستری پلیمری, پلی اتیلن, الیاف کربن}
    Zeinab Rouzbehani *, Mehrnoush Mohammadi

    Pressure vessels are one of the most widely used and high-risk equipment in various industries. Pressure vessels are divided into four types based on material and structure. Weakness in design, construction and production, service and especially incorrect choice of materials are the causes of pressure vessel failure. With the introduction of composites into the world of these vessels, many design weaknesses and their mechanical properties have been improved. By using high density polymers such as polyethylene, the weight of the pressure vessel is reduced. Type IV pressure vessels with the simultaneous use of composite structure and polymer liner are able to reduce weight by up to one-fifth and double the useful life compared to the type I of vessels. The advantages of the fourth type of pressure vessels are corrosion resistance, no fatigue in consecutive loads, lightness and portability, high operating pressure (700 bar) and lack of complexity of the production method, and their disadvantage is the high production cost due to the use of carbon fibers. These pressure vessels are used to store alternative fuels such as hydrogen and portable individual oxygen capsules. In this article, the pressure vessels types are briefly reviewed and the fourth type is compared with other types.

    Keywords: Pressure Vessels, Composite Structure, Polymer Liner, polyethylene, carbon fiber}
  • Hilda Emmanuel-Akerele *, Priscilla Akinyemi, Oritsematosan E. Igbogbo-Ekpunobi
    Plastic pollution is a threat to the environment because of its slow degradation rate and high usage. The continuous accumulation of these synthetic plastic wastes poses an ever-increasing threat to animals, humans, and the environment. The use of microorganisms to effectively degrade plastic waste can provide a solution to this problem. This study aims to isolate plastic degrading microorganisms from soils taken from the Alimosho local government area of Lagos State, Nigeria. The soil samples were collected from dumpsites filled with plastic and plastic materials. The effectiveness of the degradation of plastic materials was studied over six (6) weeks in broth and agar culture under laboratory conditions by the weight determination method. Physicochemical and microbiological analysis was carried out on the various soil samples using standard protocols. The biodegradation of polyethylene and polystyrene was done in-vitro using the microorganisms isolated from the soil. The following microorganisms were able to degrade a higher percentage of the plastic materials; Staphylococcus aureus, Streptococcus sp, Bacillus sp, and Escherichia coli. The total viable count for bacteria was within the range of 11.8×105 to 2.0×1010CFU/g.  Staphylococcus aureus, Streptococcus sp, Bacillus sp, and Micrococcus sp degraded plastic up to 25%, 31.2%, 25%, and 31.2%, respectively. These isolates may be used to actively degrade plastics, thereby reducing the rate of plastic pollution in our ecosystem.
    Keywords: Biodegradation, microorganisms, Pollution, Polyethylene, polystyrene}
  • احسان فرتاش نعیمی، محمدهادی خوش تقاضا*، سلیمان عباسی

    این پژوهش با هدف یافتن بهترین دز پرتودهی و بسته بندی برای افزایش ماندگاری قارچ خوراکی دکمه ای انجام شد. برای این منظور، ابتدا نمونه ها در دو نوع بسته بندی پلی اتیلن و نانو کامپوزیت قرار گرفتند. سپس تحت دزهای kGy 0 (شاهد)، 1، 2 و 3 کیلوگری پرتودهی شده و در دمای C° 5-4 نگهداری شدند. تاثیر عوامل مذکور روی ویژگی های کیفی قارچ (درصد کاهش وزن، قطر کلاهک، pH، درصد مواد جامد محلول، سفتی بافت و میزان روشنایی) در طول مدت انبارمانی در پنج مرحله، 1، 5، 10، 15 و 20 روز پس از پرتودهی بررسی شدند. نتایج نشان داد اثر متقابل دز پرتودهی و بسته بندی، همچنین دز و زمان نگهداری برای همه ی صفات اندازه گیری شده بجز سفتی بافت در سطح احتمال 1% معنی دار بودند. براساس یافته های این بررسی، استفاده از پرتودهی در دزهای kGy 2-1 به همراه بسته بندی نانو کامپوزیتی به طور معنی داری در افزایش ماندگاری قارچ خوراکی به مدت 20 روز موثر بود.

    کلید واژگان: پلی اتیلن, قارچ, نانو کامپوزیت, ویژگی های کیفی}
    Ehsan Fartash Naeimi, Mohammad Hadi Khoshtaghaza *, Soleyman Abbasi

    This study was conducted to evaluate the influence of gamma irradiation doses and packaging materials on the shelf life of edible button mushroom )Agaricus bisporus). To do so, the fresh mushrooms were packed in two different packages: (polyethylene and nanocomposite) and immediately irradiated (0, 1, 2 and 3 kGy) then stored (2–3°C). The effect of these parameters on qualitative characteristics of mushrooms (weight loss, cap diameter, pH, total soluble solids, firmness, and whiteness) during storage (1, 5, 10, 15 and 20 days after irradiation) was evaluated. Our findings showed that the mutual interaction of irradiation dose and packaging material, also irradiation dose and storage time were significant (p < 0.01) in all measured properties except firmness. It can be concluded that using proper doses of irradiation (1-2 kGy) and appropriate packaging material (nanocomposite) could significantly increase the shelf life of edible button mushrooms for 20 days.

    Keywords: Polyethylene, Mushroom, Nanocomposite, Qualitative characteristics}
  • Milad Moradian, Taher Azdast *, Ali Doniavi
    Polyolefins have been widely used in the electrical insulation and cable industry in recent years. One of the main usages of these materials is dielectric insulation in coaxial cables. Low attenuation and high signal transmission speed are among the desired features in coaxial cables. The role of polyethylene foam on signal transmission speed in the coaxial cables is the main focus of this study. In the present study, the velocity factor of coaxial samples with different dielectric structures is investigated in both theoretical and experimental approaches. In theoretical formulation, only the void fraction of foam is taken into consideration and other foam properties such as cell density, cell size, and foam structure are neglected. This is the reason for the difference observed between theoretical and experimental results. In theoretical results, a linear increase in the velocity factor is witnessed with the increase of the void fraction while in experimental results there are some exceptions. The foaming degree of the samples was reached 63% causing a 37.7% decrease in theoretical relative permittivity and consequently a 26.8% increase in theoretical velocity factor. On the other hand, up to 36% increase is observed in the experimentally measured velocity factor of foamed dielectric samples compared to the samples with solid polyethylene dielectric.
    Keywords: Velocity factor, polymeric foam, polyethylene, Void fraction, cell density}
  • مهدی انتظام*، رضا عسگری خشوئی

    پلی اولفین ها از پرکاربرد ترین دسته مواد پلیمری با مقاومت اشتعال پذیری کم هستند. امروزه، به کار گیری افزودنی های بی هالوژن برای ایجاد خواص بازدارندگی شعله در پلی اولفین ها، به دلیل مشکلات زیست محیطی افزودنی های هالوژن دار، حایز اهمیت است. بازدارنده های شعله بی هالوژن به چند دسته تقسیم می شوند که مهم ترین آن ها انواع برپایه فسفر، مواد معدنی، نیتروژن، سیلیسیم، بور و سامانه های گرماتورمی هستند. در این مقاله، سازوکار عملکرد و کارایی هر یک از این عوامل بازدارنده شعله برای سامانه های پلیمری برپایه پلی اولفین ها بررسی شده اند. نتایج مطالعات نشان می دهند، برای دست یابی به خواص مقاومت در برابر اشتعال مطلوب برای پلی اولفین ها، به علت بازده نسبتا کم اکثر ترکیبات ض دشعله بی هالوژن، استفاده از مقدار زیاد آن ها در فرمول بندی محصول تولیدی لازم است که به افت قابل توجه خواص مکانیکی آن منجر می شود. به منظور غلبه بر این مشکل، ترکیب افزودنی های بی هالوژن برای دست یابی به اثر هم افزایی، با هم استفاده می شوند. براساس نتایج حاصل از مطالعات مشخص شده است، مناسب ترین سامانه مکمل در کنار اکثر افزودنی های بی هالوژن برای رسیدن به اثر هم افزایی در ایجاد مقاومت اشتعال پذیری برای پلی اولفین ها، سامانه های گرماتورمی هستند. این اثر هم افزایی با سازوکار فاز جامد و تقویت پوشش محافظ در این فاز ناشی از وجود سامانه گرماتورمی ایجاد می شود.

    کلید واژگان: بازدارندگی شعله, بی هالوژن, پلی اولفین, پلی اتیلن, پلی پروپیلن}
    Mehdi Entezam *, Reza Asgari Khoshouei

    P olyolefins (POs) are one of the most widely used classes of polymeric materials withlow flammability. Today, the use of halogen-free retardants (HFFRs) for polyolefinsis important due to the environmental problems of halogen additives. Halogen-free flameretardants are divided into several categories, which the most important include phosphorusbasedtypes, minerals, nitrogen, silicon, boron, and intumescent systems. In this article,the operation mechanism and performance of these additives as the flame retardants forPOs-based systems are reviewed. The results show that in order to achieve the desiredflame resistance properties for polyolefins, due to the relatively low efficiency of mosthalogen-free flame retardant compounds, large amounts are used in the formulation,resulting in a significant decrease of thier mechanical properties. To overcome this problem,combinations of halogen-free flame retardants with synergistic effect should be used forPOs. Based on the studies, it has been found that intumescent systems are the most effectiveadditives, along with most of the halogen-free additives to achieve the synergistic effectin creating flame resistance for polyolefins. This synergistic effect is created by the solidphase mechanism and the strengthening of the protective coating in this phase due to thepresence of a intumescent systems.

    Keywords: flame retardant, halogen-free, Polyolefine, polyethylene, Polypropylene}
  • حسن کشاورز میرزامحمدی، سعید طالبی*، مصطفی رضایی، امین حیدری
    فرضیه

    تولید پلی اتیلن با وزن مولکولی نسبتا زیاد، خواص بهبودیافته و فرایندپذیری قابل قبول تاکنون هدف بسیاری از پژوهش ها بوده است. در پلیمرشدن دوغابی، تثبیت کاتالیزگر های همگن متالوسن بر پایه هایی با ابعاد نانو افزون بر بهبود خواص مکانیکی و گرمایی محصول می تواند موجب کنترل شکل شناسی و توزیع مناسب اندازه ذره شود. سطح ویژه ذرات پایه می تواند از عوامل اثرگذار بر فرایند تثبیت کاتالیزگر و خواص محصول باشد. هدف اصلی این پژوهش، تولید نانوکامپوزیت پلی اتیلن-نانوسیلیکا بدون گره خوردگی با روش پلیمرشدن درجا بود.

    روش ها

    کاتالیزگر متالوسن زیرکونوسن دی کلرید (Cp2ZrCl2) روی ذرات اصلاح سطحی شده نانو سیلیکای دودی تثبیت شد. از سه نوع نانوسیلیکای دودی با سطح ویژه 50، 200 و 380m2/g استفاده شد. ابتدا روی سطح نانوذرات سیلیکای اصلاح گرمایی شده، با استفاده از کمک کاتالیزگر متیل آلومینوکسان اصلاح شیمیایی انجام شد. سپس، با افزودن کاتالیزگر Cp2ZrCl2 به سامانه، واکنش تثبیت و فعال سازی کاتالیزگر به طور هم زمان انجام شد. در نهایت، پلیمرشدن اتیلن با استفاده از کاتالیزگر تهیه شده در فشار جو و دمای 30 درجه سلسیوس  انجام شد.

    یافته ها

    مقدار بیشینه بازده پلیمرشدن، مربوط به کاتالیزگر ناهمگن شده روی نانوسیلیکا با سطح ویژه  200m2/g بود. نتایج کشش پذیری در حالت جامد و افزایش تدریجی مدول در آزمون رئومتری پویش زمان نشان داد، پلی اتیلن سنتزشده دارای گره خوردگی کم است. کاهش غلظت و تراکم سطحی مراکز فعال روی کاتالیزگر ناهمگن شده موجب کاهش مقدار گره خوردگی زنجیرهای پلیمری شد. نتایج آزمون کشش، بهبود خواص مکانیکی نانوکامپوزیت تولیدشده نسبت به پلی اتیلن خالص را نشان داد که می تواند حاکی از توزیع مناسب نانوذرات سیلیکا در ماتریس پلی اتیلن باشد و تصاویر SEM نیز این موضوع را تایید کرد.

    کلید واژگان: پلی اتیلن, کاتالیزگر متالوسن, تثبیت, حالت بدون گره خوردگی, نانوسیلیکای دودی}
    Hasan Keshavarz Mirza Mohamadi, Saeid Talebi *, Mostafa Rezaei, Amin Heidari
    Hypothesis

    Production of polyethylene (PE) of a relatively high molecular weight with improved properties and acceptable processability has been allocated to many research efforts. In the slurry polymerization, immobilization of homogeneous metallocene catalyst on a nano-sized support leads to improved mechanical and thermal properties in addition to controlled morphology and appropriate particle size distribution of product. Specific surface area of support particles can be an effective parameter affecting the immobilization process of catalyst and product properties. In this research the main purpose was to produce PE/nanosilica nanocomposite, using an in-situ polymerization technique, in a disentangled state.

    Methods

    A metallocene catalyst, such as zirconocene dichloride (Cp2ZrCl2), was immobilized on the surface of modified nano-fumed silica particles. Three grades of nano-fumed silica having specific surface areas of 380, 200 and 50 m2/g were used. First the surface of thermally pretreated nanosilica was chemically modified using methylaluminoxane. Then, by adding the catalyst, Cp2ZrCl2, immobilization reaction and activation of the catalyst were performed simultaneously. Finally ethylene polymerization was conducted using the prepared catalyst under the atmospheric pressure of monomer at 30°C.

    Findings

    The maximum polymerization yield was related to the heterogenized catalyst on nanosilica with a specific surface area of 200 m2/g. The results of solid state drawability and buildup of modulus in time sweep rheometry exhibited that the synthesized polyethylene is in the less entangled state. Reducing the concentration and density of the active sites on the heterogenized catalyst resulted in the reduced number of chain entanglements. Tensile test results showed that nanocomposite samples possess better mechanical properties compared to the pure polyethylene, an indication of appropriate distribution of silica nanoparticles into the polyethylene matrix which was evidenced using SEM images.

    Keywords: polyethylene, metallocene catalyst, immobilization, disentangled state, nano-fumed silica}
  • فاطمه برزگری، جلیل مرشدیان *، محمد رضوی نوری
    غشا لایه نازکی است که اجزای سیال را به طور گزینشی جدا کرده و انتقال جرم بین فازها را کنترل می کند. بنابراین، دو وظیفه مهم گزینش پذیری و نفوذپذیری بر عهده غشاست. غشاها براساس جنس مواد اولیه به چهار دسته پلیمری، سرامیکی، فلزی و مایع تقسیم می شوند. در بین غشاهای رایج، غشای پلیمری به دلیل دردسترس بودن با ساختارهای شیمیایی متنوع، خواص فیزیکی بهینه و قیمت کمتر کاربردی تر است. غشاهای پلیمری با چهار روش اصلی ریخته گری محلول، کشش، استخراج و حک اثر تهیه می شوند. در میان این روش ها، روش کشش به نسبت ارزان تر بوده و به دلیل استفاده نکردن از حلال آثار زیست محیطی کمتری دارد. دلیل اصلی اهمیت این روش ساختار دوفازی است که به محض کشش در فصل مشترک تمرکز تنش ایجاد می کند و باعث ایجاد حفره می شود. از میان پلیمرهای مختلف، پلی اولفین هایی چون پلی پروپیلن و پلی اتیلن به دلیل قیمت کمتر، نیمه بلوری بودن، دارابودن خواص مکانیکی خوب، پایداری شیمیایی و فرایندپذیری آسان برای ساخت غشاهای پلیمری با روش کشش مناسب هستند. غشای متخلخل معمولا در فرایندهای جداسازی مثل جداکننده باتری و کاربردهای داروسازی به منظور کنترل سرعت نفوذ اجزای شیمیایی استفاده می شود. در این مقاله سعی بر آن است که با مرور منابع و مقالاتی که در این زمینه به چاپ رسیده است، اطلاعات قابل استفاده ای درباره تهیه غشاهای متخلخل پلیمری با روش کشش ارائه شود.
    کلید واژگان: پلی اتیلن, پلی پروپیلن, روش کشش, غشای متخلخل, تابکاری}
    Fatemeh Barzegari, Jalil Morshedian *, Mohammad Razavi, Nouri
    Membranes are thin layers that act as selective barriers to separate the components of materials and control the mass transfer between different phases. Therefore, their two main functions include: component selectivity and the permeability characteristics. Membranes according to their material sources are classified into four categories referred as polymeric, ceramic, metal and liquid types. Among these, polymeric membranes are the most favorable materials because of their availability in various chemical structures, their optimum physical properties and lower prices. Polymeric membranes are produced by four main methods known as solution casting, stretching, template leaching and track etching. Among them, stretching technique is inexpensive and because no solvent is used in this process, stretching method has lower environmental impacts. Among different polymers, polyolefines such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), due to their lower price, semi-crystallinity, good mechanical properties, chemical stability and easy process ability, are more appropriate for manufacturing of polymeric membranes by stretching method. Porous membranes are used in applications such as battery separators and drug delivery devices for controlling the permeation rate of chemical components. In this paper, we present some useful information on the above subject by reviewing the related published works in this area.
    Keywords: polyethylene, polypropylene, stretching method, porous membrane, annealing}
  • آذر زارع *، نسرین اعتصامی، روح الله باقری
    پلی اتیلن طی فرایندهای مذاب در معرض گرما، تنش برشی و اکسیژن دچار تخریب گرمایی می شود. به منظور دست یابی به پایداری مذاب پلی اتیلن در برابر پدیده های اکسایش گرمایی، استفاده از پایدارکننده ها عامل کلیدی در حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی است. در سال های اخیر، پایدارکننده های طبیعی مختلف حین فراورش مذاب پلی اتیلن ها مورد توجه پژوهشگران بوده است. زیرا طی نگه داری مواد غذایی در ظروف بسته بندی تولید شده با پایدارکننده های سنتزی، این افزودنی ها می توانند به مواد غذایی مهاجرت کنند و باعث به خطر افتادن سلامت انسان شوند. برخی از پایدارکننده های طبیعی، ترکیبات فنولی موجود در منابع گیاهی هستند که نسبت به پایدارکننده های سنتزی مقاومت بیشتر در دماهای زیاد و پایداری مذاب بیشتری دارند. در این مقاله، اثر چند پایدارکننده طبیعی بر پایداری مذاب پلی اتیلن بررسی می شود. عملکرد پایدارکنندگی با اندازه گیری خواص رئولوژیکی، پایداری اکسایش گرمایی و رنگ پلیمر تعیین می شود. نتایج حاصل از اندازه گیری شاخص جریان مذاب پلی اتیلن دارای این پایدارکننده های طبیعی نشان داد، گرانروی در طول فرایند مذاب به مقدار کمتری تغییر می کند. اما در صورت استفاده از پایدارکننده های سنتزی، تغییر در شاخص جریان مذاب ادامه می یابد و مذاب در طول فرایند دچار تخریب می شود. از سوی دیگر، بررسی شاخص زردی نشان داد، پایدارکننده طبیعی باعث تغییر رنگ پلی اتیلن می شود. اما، با وجود این نقطه ضعف جزئی از پایدارکننده های طبیعی می توان برای جلوگیری از تخریب گرمایی در مواردی استفاده کرد که رنگ محصول در درجه دوم اهمیت قرار دارد. در نتیجه، پایدارکننده های طبیعی می توانند جایگزین مناسبی برای پایدارکننده های سنتزی در حین فرایند مذاب پلی اتیلن باشند.
    کلید واژگان: پایدارکننده طبیعی, پلی اتیلن, گرانروی, فراورش مذاب, تخریب گرمایی}
    Azar Zare *
    Polyethylene is degraded by exposure to heat, shear rate and oxygen in melting process. In order to achieve the polyethylene melt stability against thermal oxidation phenomena, the use of stabilizers is a key factor for the preservation of physical and chemical properties. In recent years, various natural stabilizers during the melting process of polyethylene have been of interest to the researchers, since during storage of food in packaging containers produced with synthetic stabilizers, these additives can migrate to food and endanger human health. Some natural stabilizers are phenolic compounds in plant sources that have higher resistance to synthetic stabilizers at high temperatures and have higher melt stability. In this paper, the effect of several natural stabilizers on the polyethylene melt stability is investigated. Stability performance is determined by measuring rheological properties, thermal oxidation stability and polymer color. The results of the flow index measurement of polyethylene containing these natural stabilizers show that the viscosity changes are insignificant during the melt process, but the synthetic stabilizers undergo changes in their molten flow index and it is degraded during the melt process. On the other hand, the evaluation of yellowness index shows that the natural stabilizer affects the color of polyethylene. However, despite this slight weakness of natural stabilizers, it can be used to prevent heat damage in cases where the color of the product is a secondary issue. As a result, natural stabilizers can be a good alternative to synthetic stabilizers during the melting process of polyethylene.
    Keywords: natural stabilizer, polyethylene, melt processing, viscosity, thermal degradation}
  • Alikhani Ali, Shokoufeh Hakim *, Mehdi Nekoomanesh
    This study presents methods for treating a kind of nanoclay and investigates the effects of methylaluminoxane (MAO) exposure time and or dodecylamine (DDA) reflux time on in-situ polymerization of ethylene in the presence of nanoclay and examines the morphology and properties of the prepared polyethylene/clay nanocomposites. The results revealed that by increasing MAO exposure time productivity decreased. Modification of nanoclay by NH3/MAO led to formation of exfoliated structures. In treatment with NH3/DDA, the change in reflux time resulted in different structures. SEM demonstrated that the morphology of the nanocomposites strongly depended on the modification method and treatment time. Dynamic mechanical analysis indicated that the elastic modulus of the nanocomposites increased by increasing MAO exposure time. The nanocomposites treated with different MAO exposure times showed similar thermal degradation behavior. The nanocomposite modified under the condition of 24 h DDA reflux time indicated the lowest thermal decomposition temperature due to poor dispersion of nanoclay in the synthesized nanocomposite. The nanocomposites modified by NH3/MAO had higher degree of crystallinity compared to those modified by NH3/DDA, which could be attributed to the difference in dispersion level of the modified clays. A relationship between the rheological properties, weight fraction and dispersion of modified nanoclay was observed. The findings showed that the modification condition had a significant influence on the morphology and properties of the synthesized nanocomposites.
    Keywords: in, Situ Polymerization, polyethylene, Nanoclay, Methylaluminoxane}
  • Liang Zhu, Xuelian He *, Ruihua Cheng, Zhen Liu, Ning Zhao, Boping Liu
    SiO2/MgCl2 (ethoxide type)/TiCl4 Ziegler-Natta catalysts for use in ethylene polymerization and ethylene/1-hexene copolymerization have been prepared using silica with a supported layer of magnesium ethoxide (Mg(OEt)2) as a catalyst precursor, followed by treating with TiCl4 at different Ti/Mg molar ratios, which showed significant effects on the active centers and pore structures of the catalysts. The formation amount of β-MgCl2 carrier increased to a maximum with increasing the Ti/Mg molar ratio from 1.50 to 2.25, and then decreased with the further increasing of Ti/Mg molar to 2.50. When the Ti/Mg molar ratio reached 2.25, the catalyst showed the best performance of polymerization, which could be attributed to the most active centers, high surface area and loose surface structure, mainly owing to the high conversion of Mg(OEt)2 to β-MgCl2. The polymers obtained showed medium and high molecular weight (Mw) with medium molecular weight distribution (MWD). In contrast to the conventional Mg(OEt)2-based ZN catalysts, the sphericity of particles was easy to control in this bi-supported catalyst. Furthermore, the prepared catalysts exhibited rather high activity, good copolymerization ability and hydrogen response.
    Keywords: Polyethylene, magnesium ethoxide, Ti, Mg molar ratio, Ziegler-Natta catalyst, pore structure}
  • Ting Fu, Ruihua Cheng, Xuelian He, Zhen Liu, Zhou Tian, Boping Liu *
    Vanadium-modified (SiO2/MgO/MgCl2)•TiClx Ziegler-Natta catalysts were prepared through co-impregnation of water-soluble magnesium and vanadium salts under different pH values. Several key factors such as pH value of co-impregnation solution during catalyst preparation, catalyst performances including catalytic activity, ethylene/1-hexene copolymerization and hydrogen response were investigated. It is found that the components, structures and performance of the catalysts are obviously affected by changing the pH value (pH=5, 7 and 9) of co-impregnation solution. An appropriate pH value (pH=7) can maximize catalytic activity and hydrogen response, while lower pH value (pH=5) is beneficial to the 1-hexene incorporation. The GPC results show that the polymers obtained have high average molecular weight.
    Keywords: Ziegler-Natta catalysts, Polyethylene, polymerization kinetics}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال