عامل های موثر بر سینتیک واکنش و اندازه ذره در پلیمرشدن تعلیقی استیرن در مجاورت گرافیت

پلیمرشدن تعلیقی استیرن در مجاورت ذرات گرافیت انجام شد. برای درک بهتر فرایند و تنظیم عامل های آن، سینتیک گرمایی واکنش پلیمرشدن بررسی شد. اثر عامل های مختلف فرایند بر توزیع اندازه دانه ‏ها ارزیابی و مقدار رسانندگی گرمایی اسفنج های حاصل مطالعه شد.

شناسایی محصول و سینتیک گرمایی واکنش پلیمرشدن با آزمون های گرماسنجی تفاضلی پویشی (DSC)، گرماوزن سنجی (TGA) و اندازه گیری توزیع اندازه ذره و رسانندگی گرمایی ارزیابی شد. اثر علظت گرافیت و آغازگر بر سینتیک واکنش بررسی شد.

نتایج نشان داد، با وجود ذرات گرافیت سرعت واکنش پلیمرشدن رادیکال آزاد به شدت کم شده و این موضوع موجب ناپایداری سامانه تعلیق و مانع از تولید محصول مناسب می شود. با تنظیم متغیر های فرایند مانند افزایش مقدار پایدارکننده ها (1 تا %2) و آغازگر (تا %0.6 وزنی)، دفعات و زمان تزریق آن ها، پلیمرشدن استیرن در مجاورت گرافیت انجام شد. دانه‏ ها کاملا کروی و بسیار ریز (کمتر از 420µm) کمتر از %5 نسبت به محصول بودند. دانه‏ های انبساط یافته طی فرایند پیش انبساط ساختار سلولی یکنواختی داشتند. مقدار پنتان باقی مانده درون دانه‏ های پیش انبساط یافته به اندازه کافی (حدود %7 وزنی) بود تا در مرحله انبساط نهایی، قالب های اسفنج دارای جوش خوردگی مناسبی باشند. اسفنج های نهایی دارای 0، 1 و %1.5 گرافیت بودند. مقدار رسانندگی گرمایی اسفنج های دارای گرافیت با افزایش مقدار گرافیت کاهش یافت. در نتیجه، اسفنج های دارای گرافیت در مقایسه با پلی استیرن انبساط یافته معمولی، عایق های گرمایی بهتری بودند. بنابراین برای کار ویژه گرمایی، به مقدار کمتری از پلی استیرن انبساط یافته دارای گرافیت نسبت به پلی استیرن معمولی نیاز است، در نتیجه هزینه کل عایق کاهش می یابد.