تكنولوژی پليمرها

تكنولوژی پليمرها

نوع فایل: wordقابل ویرایش 115 صفحهمقدمه:واژه پليمر از كلمات يوناني پلي1 به معني بسيار و مر2 به معني قسمت، قطعه يا پاره گرفته شده است. به همين علت در واژه نامه هاي فارسي در بسياري مواقع بسپار ناميده مي شود. در حقيقت اين واژه به مولكول هاي بسيار بزرگي اطلاق مي شود كه از واحدهاي متعدد و داراي اتصالات داخلي ساخته شده باشند. به عبارت ديگر مي توان گفت كه پليمر مولكول بزرگي است كه از تعداد زيادي مولكول هاي كوچك تر ساخته شده است. مولكول هاي كوچكي كه به عنوان قطعات سازنده اين مولكول هاي بزرگ به كار مي روند مونومر و يا تكپار ناميده مي شوند. مولكول هاي بزرگ به دست آمده ممكن است خطي، نسبتاً شاخه دار يا داراي اتصالات داخلي متعددي باشند. در صورت وجود اتصالات داخلي، شبكه اي بزرگ و سه بعدي ايجاد خواهد شد. بيشتر پليمرهاي صنعتي ماهيت آلي دارند و شامل تركيبات كوالانسي كربن هستند. ساير عناصر موجود در پليمرها عبارتن از هيدروژن، اكسيژن، كلر، فلوئور، فسفر و گوگرد همگي مي توانند به ايجاد پيوندهاي كوالانسي با كربن، با قطبيت هاي مختلف، ايجاد كنند طبق ويژگي هاي تركيبات كوالانسي، مولكول هاي پليمر، علاوه بر نيروهاي والانس اوليه، تحت تأثير نيروهاي ثانويه بين مولكولهي نيز قرار مي گيرند. اين نيروها عبارت اند از:نيروي دوقطبي بين دو سر پيوندهاي قطبي كه بار مخالف دارند؛نيروي انتشار كه در اثر توزيع ابر الكتروني در اطراف هر اتم در مولكول پليمر ايجاد مي شود؛پيوند هيدروژني كه در اثر وجود دو قطبي هاي شديد بين اتم هاي هيدروژن سبب جهت گيري خاصي در مولول ها مي شود و اين جهت گيري براي انجام عمليات خاص پروتئين ها در فرآيندهاي حياتي بيوشيميايي، اهميت خاصي دارد.براي توليد مواد پليمري، واكنش هاي پليمريزاسيون مختلفي با سرعت واكنش خاص خود وجود دارند. سرعت واكنش نيز از محيط واكنش (شامل عواملي مانند دما، فشار، حلال، شروع كننده و كاتاليزور) متأثر است. همچنين محيط واكنش تأثير به سزايي در توزيع وزن مولكولي و ساختار فيزيكي محصول نهايي دارد.برخي مواقع، تعداد كربن هاي موجود در زنجيره هاي پليمري نشانگر ساختار مولكولي و رفتار فيزيكي پليمرها است.فهرست مطالب:مباني شيمي پليمرها1-1مقدمه1-2مهندسي پليمريزاسيون1-3بررسي شيمي پليمرها1-3-1 ساختمان پليمرها1-3-2 منشا توليد پليمرها1-3-3 ساختار زنجيره اي پليمرها1-3-4 نظم فضايي و يا استريوشيمي پليمرها1-3-5 انواع اتصالات مونومرها در هموپليمرها1-3-6 طبقه بندي پليمرها بر اساس واكنش در مقابل حرارت1-3-7 پلي الكتروليت ها1-3-8 طبقه بندي كاربردي پليمرها1-3-9طبقه بندي انواع پليمريزاسيون هاپليمرهاي طبيعي2-1 مقدمه2-2 پليمرهاي طبيعي صنعتي2-3 پليمرهاي بيولوژيكي2-4 پليمرهاي با منشا گياهي2-4-1سلولز2-4-1-1 تهيه و كاربرد2-4-1-1 الياف سلولزي2-4-1-2 ساختار شيميايي2-4-1-3 اشكال سلولز و شناسايي آن ها2-4-1-3-1 آلفا سلولز2-4-1-3-2 صمغ ها2-4-1-3-3 كاغذ2-4-2 پلي ساكاريدها2-4-2-1 كربو هيدرات ها2-4-2-2 مواد قندي طبيعي2-4-2-2-1 مونوساكاريدها2-4-2-2-1-1 گلوكز2-4-2-2-1-2 فروكتوز2-4-2-2-1-3 ريبوز2-4-2-2-2دي ساكاريدها2-4-2-2-2-1 ساكاروز2-4-3 نشاسته2-4-3-1 ساختار نشاسته2-4-3-2 منابع نشاسته2-4-3-3 كاربرد2-4-3-4 نشاسته حيواني2-4-4 پروتئين ها2-4-5 پوست2-4-6 سيليكون هاواكنش هاي پليمريزاسيون3-1مقدمهروش هاي پليمريزاسيون8-1 مقدمه8-2 پليمريزاسيون توده اي8-3 پليمريزاسيون محلولي8-4 پليمريزاسيون تعليقي8-4-1 حلاليت مونومر در آب8-4- 2 دور همزن8-4-3 غلظت پايدار كننده ها8-6 روش پليمريزاسيون رسوبي7-7 پليمريزاسيون پراكنشي8-8 روش پليمريزاسيون بين سطحيفيزيك پليمرها9-1 مقدمه9-2 پديده انتقال شيشه اي پليمرها9-2-1 عوامل موثر بر دماي انتقال شيشه اي9-2-2 تأثير نرم كننده ها بر دماي انتقال شيشه اي9-2-3 تأثير متوسط وزن مولكولي بر دماي انتقال شيشه اي9-2-4 انتقال شيشه اي كوپليمرها و آلياژها9-2-5 ارتباط دماي انتقال شيشه اي و دماي ذوب بلوري9-2-6 پديده هاي انتقالي ديگر در پليمرها9-3 محلول هاي پليمري9-3-1 انحلال پليمرها9-3-2 عوامل مؤثر بر انحلال پذيري پليمرها9-3-3 ترموديناميك انحلال پليمرها9-3-4 انحراف محلول هايي پليمري از مخلوط هاي ايده آل9-3-5 آنتروپي اختلاط پذير9-3-5-1 مدل فلوري – هاگينز-3-5-2 مدل فلوري – كريگ بام9-3-6 رفتار پليمرها در محلول هاي رقيق9-3-7 شكل مولكول هاي پليمر در محلول9-3-8 مدل خزشي حركت مولكول9-3-9 پليمرهاي محلول در آب9-3-10 محلول هاي پليمري ويسكوز10-5 شكست در پليمرها10-5-2 شكست چقرمه10-6 اندازه گيري مدول و استحكام پليمرها10-7 عوامل مؤثر بر عملكرد نرم يا ترد پليمر10-8 انواع استحكام10-11 خواص مكانيكي پليمرهاي تقويت شدهالاستومرها13-1 مقدمه13-2 رفتار فيزيكي و مكانيكي الاستومرها13-3 خواص ترموديناميكي و استاتيكي الاستومرها13-4 طبقه بندي الاستومرها13-4-2 الاستومرهاي ويژهپليمرهاي زيست سازگار20-1 مقدمه20-2 بيومتريال ها20-2-2 روش هاي آزمون داخل بدن و خارج بدن براي بيان زيست سازگاري20-2-2-1 مواد تخريب پذير20-2-3 كاربردها20-2-3-1 ساخت پين هاي استخواني20-2-3-2 ساخت سيمان استخواني20-2-3-3 ساخت لوله هاي پليمري قابل جذب در ترميم عصب هاي محيطي20-2-3-4 كنترل رهايش20-2-3-5 نخ هاي بخيه20-2-3-5-1-1 نايلون ها20-2-3-5-1-2 پلي استرها20-2-3-5-1-3 پلي الفين ها20-2-3-5-1-4 كات گوت20-2-3-6 كاربرد پلي يورتان ها در پزشكي20-2-3-7 مصنوعي20-2-3-8 پروتزهاي عروقي20-2-3-9 همودياليز20-2-3-1 شش مصنوعي20-2-3-11 فرآيند عبور خون از عروق20-2-3-13 فيلتر هاي خوني20-2-3-14 كتترها20-2-3- 15 تنظيم كننده ضربان قلب با عيق20-2-3-16 پروتزهاي عروقي20-2-3-17 ساختمان ديواره رگ20-2-3-18 ايمپلنت هاي سينه20-2-3-19 بازسازي صورت20-2-3-20 سامانه هاي نوين دارورسانيمزايامعايبفهرست جدلول:جدول 1-1: رابطه بين تعداد كربن هاي موجود در زنجيره با ساختار برخي پليمرهاجدول 1-2: نمونه هايي از كوپليمرهاي مهم تجاريجدول 8-1: حلاليت استايرن و متيل متاكريلات در آب در دماي Cْ80جدول 8-2: مقايسه روشهاي پليمريزاسيون تجاريجدول 8-3: مقايسه سيستم هاي مختلف پليمريزاسيونجدول 9-1: حالت هاي مؤثر بر دماي انتقال شيشه اي برخي از پليمرهاتكنولوژي پليمرهانوع فایل: wordقابل ویرایش 115 صفحهمقدمه:واژه پليمر از كلمات يوناني پلي1 به معني بسيار و مر2 به معني قسمت، قطعه يا پاره گرفته شده است. به همين علت در واژه نامه هاي فارسي در بسياري مواقع بسپار ناميده مي شود. در حقيقت اين واژه به مولكول هاي بسيار بزرگي اطلاق مي شود كه از واحدهاي متعدد و داراي اتصالات داخلي ساخته شده باشند. به عبارت ديگر مي توان گفت كه پليمر مولكول بزرگي است كه از تعداد زيادي مولكول هاي كوچك تر ساخته شده است. مولكول هاي كوچكي كه به عنوان قطعات سازنده اين مولكول هاي بزرگ به كار مي روند مونومر و يا تكپار ناميده مي شوند. مولكول هاي بزرگ به دست آمده ممكن است خطي، نسبتاً شاخه دار يا داراي اتصالات داخلي متعددي باشند. در صورت وجود اتصالات داخلي، شبكه اي بزرگ و سه بعدي ايجاد خواهد شد. بيشتر پليمرهاي صنعتي ماهيت آلي دارند و شامل تركيبات كوالانسي كربن هستند. ساير عناصر موجود در پليمرها عبارتن از هيدروژن، اكسيژن، كلر، فلوئور، فسفر و گوگرد همگي مي توانند به ايجاد پيوندهاي كوالانسي با كربن، با قطبيت هاي مختلف، ايجاد كنند طبق ويژگي هاي تركيبات كوالانسي، مولكول هاي پليمر، علاوه بر نيروهاي والانس اوليه، تحت تأثير نيروهاي ثانويه بين مولكولهي نيز قرار مي گيرند. اين نيروها عبارت اند از:نيروي دوقطبي بين دو سر پيوندهاي قطبي كه بار مخالف دارند؛نيروي انتشار كه در اثر توزيع ابر الكتروني در اطراف هر اتم در مولكول پليمر ايجاد مي شود؛پيوند هيدروژني كه در اثر وجود دو قطبي هاي شديد بين اتم هاي هيدروژن سبب جهت گيري خاصي در مولول ها مي شود و اين جهت گيري براي انجام عمليات خاص پروتئين ها در فرآيندهاي حياتي بيوشيميايي، اهميت خاصي دارد.براي توليد مواد پليمري، واكنش هاي پليمريزاسيون مختلفي با سرعت واكنش خاص خود وجود دارند. سرعت واكنش نيز از محيط واكنش (شامل عواملي مانند دما، فشار، حلال، شروع كننده و كاتاليزور) متأثر است. همچنين محيط واكنش تأثير به سزايي در توزيع وزن مولكولي و ساختار فيزيكي محصول نهايي دارد.برخي مواقع، تعداد كربن هاي موجود در زنجيره هاي پليمري نشانگر ساختار مولكولي و رفتار فيزيكي پليمرها است.فهرست مطالب:مباني شيمي پليمرها1-1مقدمه1-2مهندسي پليمريزاسيون1-3بررسي شيمي پليمرها1-3-1 ساختمان پليمرها1-3-2 منشا توليد پليمرها1-3-3 ساختار زنجيره اي پليمرها1-3-4 نظم فضايي و يا استريوشيمي پليمرها1-3-5 انواع اتصالات مونومرها در هموپليمرها1-3-6 طبقه بندي پليمرها بر اساس واكنش در مقابل حرارت1-3-7 پلي الكتروليت ها1-3-8 طبقه بندي كاربردي پليمرها1-3-9طبقه بندي انواع پليمريزاسيون هاپليمرهاي طبيعي2-1 مقدمه2-2 پليمرهاي طبيعي صنعتي2-3 پليمرهاي بيولوژيكي2-4 پليمرهاي با منشا گياهي2-4-1سلولز2-4-1-1 تهيه و كاربرد2-4-1-1 الياف سلولزي2-4-1-2 ساختار شيميايي2-4-1-3 اشكال سلولز و شناسايي آن ها2-4-1-3-1 آلفا سلولز2-4-1-3-2 صمغ ها2-4-1-3-3 كاغذ2-4-2 پلي ساكاريدها2-4-2-1 كربو هيدرات ها2-4-2-2 مواد قندي طبيعي2-4-2-2-1 مونوساكاريدها2-4-2-2-1-1 گلوكز2-4-2-2-1-2 فروكتوز2-4-2-2-1-3 ريبوز2-4-2-2-2دي ساكاريدها2-4-2-2-2-1 ساكاروز2-4-3 نشاسته2-4-3-1 ساختار نشاسته2-4-3-2 منابع نشاسته2-4-3-3 كاربرد2-4-3-4 نشاسته حيواني2-4-4 پروتئين ها2-4-5 پوست2-4-6 سيليكون هاواكنش هاي پليمريزاسيون3-1مقدمهروش هاي پليمريزاسيون8-1 مقدمه8-2 پليمريزاسيون توده اي8-3 پليمريزاسيون محلولي8-4 پليمريزاسيون تعليقي8-4-1 حلاليت مونومر در آب8-4- 2 دور همزن8-4-3 غلظت پايدار كننده ها8-6 روش پليمريزاسيون رسوبي7-7 پليمريزاسيون پراكنشي8-8 روش پليمريزاسيون بين سطحيفيزيك پليمرها9-1 مقدمه9-2 پديده انتقال شيشه اي پليمرها9-2-1 عوامل موثر بر دماي انتقال شيشه اي9-2-2 تأثير نرم كننده ها بر دماي انتقال شيشه اي9-2-3 تأثير متوسط وزن مولكولي بر دماي انتقال شيشه اي9-2-4 انتقال شيشه اي كوپليمرها و آلياژها9-2-5 ارتباط دماي انتقال شيشه اي و دماي ذوب بلوري9-2-6 پديده هاي انتقالي ديگر در پليمرها9-3 محلول هاي پليمري9-3-1 انحلال پليمرها9-3-2 عوامل مؤثر بر انحلال پذيري پليمرها9-3-3 ترموديناميك انحلال پليمرها9-3-4 انحراف محلول هايي پليمري از مخلوط هاي ايده آل9-3-5 آنتروپي اختلاط پذير9-3-5-1 مدل فلوري – هاگينز-3-5-2 مدل فلوري – كريگ بام9-3-6 رفتار پليمرها در محلول هاي رقيق9-3-7 شكل مولكول هاي پليمر در محلول9-3-8 مدل خزشي حركت مولكول9-3-9 پليمرهاي محلول در آب9-3-10 محلول هاي پليمري ويسكوز10-5 شكست در پليمرها10-5-2 شكست چقرمه10-6 اندازه گيري مدول و استحكام پليمرها10-7 عوامل مؤثر بر عملكرد نرم يا ترد پليمر10-8 انواع استحكام10-11 خواص مكانيكي پليمرهاي تقويت شدهالاستومرها13-1 مقدمه13-2 رفتار فيزيكي و مكانيكي الاستومرها13-3 خواص ترموديناميكي و استاتيكي الاستومرها13-4 طبقه بندي الاستومرها13-4-2 الاستومرهاي ويژهپليمرهاي زيست سازگار20-1 مقدمه20-2 بيومتريال ها20-2-2 روش هاي آزمون داخل بدن و خارج بدن براي بيان زيست سازگاري20-2-2-1 مواد تخريب پذير20-2-3 كاربردها20-2-3-1 ساخت پين هاي استخواني20-2-3-2 ساخت سيمان استخواني20-2-3-3 ساخت لوله هاي پليمري قابل جذب در ترميم عصب هاي محيطي20-2-3-4 كنترل رهايش20-2-3-5 نخ هاي بخيه20-2-3-5-1-1 نايلون ها20-2-3-5-1-2 پلي استرها20-2-3-5-1-3 پلي الفين ها20-2-3-5-1-4 كات گوت20-2-3-6 كاربرد پلي يورتان ها در پزشكي20-2-3-7 مصنوعي20-2-3-8 پروتزهاي عروقي20-2-3-9 همودياليز20-2-3-1 شش مصنوعي20-2-3-11 فرآيند عبور خون از عروق20-2-3-13 فيلتر هاي خوني20-2-3-14 كتترها20-2-3- 15 تنظيم كننده ضربان قلب با عيق20-2-3-16 پروتزهاي عروقي20-2-3-17 ساختمان ديواره رگ20-2-3-18 ايمپلنت هاي سينه20-2-3-19 بازسازي صورت20-2-3-20 سامانه هاي نوين دارورسانيمزايامعايبفهرست جدلول:جدول 1-1: رابطه بين تعداد كربن هاي موجود در زنجيره با ساختار برخي پليمرهاجدول 1-2: نمونه هايي از كوپليمرهاي مهم تجاريجدول 8-1: حلاليت استايرن و متيل متاكريلات در آب در دماي Cْ80جدول 8-2: مقايسه روشهاي پليمريزاسيون تجاريجدول 8-3: مقايسه سيستم هاي مختلف پليمريزاسيونجدول 9-1: حالت هاي مؤثر بر دماي انتقال شيشه اي برخي از پليمرها