پایان نامه ی تهیة گوگرد پلیمری بعنوان عامل اصلی پخت در ساخت مصنوعات پلیمری. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 140 صفحه

چکیده:

تهیة گوگرد پلیمری بعنوان عامل اصلی پخت در ساخت مصنوعات پلیمری

رضا مجد - کارشناسی ارشد شیمی کاربردی

پخت گوگردی رایج ترین سیستم پخت در ساخت مصنوعات پلیمری است . اما در این سیستم پخت معمولاً از گوگرد معمولی استفاده می شود که مشکلاتی در پی دارد . مهمترین مشکل استفاده از گوگرد معمولی پدیدة شکفتگی (Blooming) است که بهترین راه حل برطرف کردن آن استفاده از گوگرد نامحلول یا پلیمری در پخت آمیزه ها است. روشهای بکار گرفته شده در این پژوهش شامل : روش ذوب گوگرد معمولی و همچنین هیدرولیز   است . گوگرد نامحلول بدست آمده پس از پوشش دهی با روغن آروماتیک در ساخت آمیزه های لاستیکی بکار گرفته شدند . نتایج تست های فیزیکی و مکانیکی بیانگر عملکرد مؤثر گوگرد پلیمری بکارگرفته شده می باشد .

رایجترین سیستم پخت در آمیزه های لاستیکی پخت گوگردی است که علاوه بر اقتصادی بودن از تنوع زیادی برخوردار است و امکان دستیابی به محدودة گسترده ای از خواص را فراهم می‌کند. گوگرد با قرار گرفتن در بین زنجیر پلیمرها بین آنها اتصالات عرضی تشکیل میدهد و موجب تشکیل ساختار شبکه‌ای می شود . مشکل عدیده این سیستم پخت پدیده شکفتگی(blooming) گوگرد در آمیزه های لاستیکی است که این پدیده بااستفاده از گوگرد نامحلول بر طرف می شود. زیرا وابستگی حلالیت این نوع گوگرد در بستر پلیمری به دما بسیار نامحسوس است. قیمت بالای گوگرد نامحلول و وارداتی بودن آن مشکلاتی را برای صنایع لاستیک بوجود آورده است. روشهای مختلف ارائه شده برای تهیه گوگرد نامحلول در کشور، نیز به دلایل اقتصادی و یا مشکلات دستگاهی و یا مواد اولیه قابل اجرا نبوده‌اند.

در این پژوهش دو روش ، ذوب گوگرد معمولی و همچنین هیدرولیز   بعنوان روشی نوین ، در تهیه گوگرد نامحلول بکار برده شده است .

مقدمه:

گوگرد به عنوان محصول جانبی صنایع نفت و گاز سالانه بیش از 41 میلیون تن در سال طی فرآیند شیرین‌سازی تولید می شود . همچنین میزان تولید کل گوگرد در جهان رقمی بیش از 64 میلیون تن در سال است . حائز اهمیت قرار گرفتن مسائل زیست محیطی از عوامل مؤثر در تولید گوگرد است . به همین خاطر برای جلوگیری از مشکلات زیست محیطی و همچنین به دلیل افزایش استحصال منابع نفت و گاز ، میزان تولید گوگرد رشدی صعودی خواهد داشت . ضمن اینکه مصرف این ماده نسبت به تولید آن کمتر است .

کشور ما با داشتن منابع نفت و گاز فراوان یکی از عمده ترین تولید کنندگان گوگرد در خاورمیانه است و سالانه بیش از 5/1 میلیون تن گوگرد تولید می کند که با راه اندازی فازهای جدید پالایشگاهها این رقم به 5/2 میلیون تن در سال خواهد رسید . مصرف سالانه کشور در حال حاضر حدود 300 هزار تن در سال است . صادرات گوگرد نیز با توجه به کاهش قیمت گوگرد مقرون به صرفه نیست . بنابراین یافتن راههایی برای مصرف این ماده و یا تبدیل آن به موادی که دارای ارزش اقتصادی بیشتری باشند حائز اهمیت و توجه فراوان است .

تهیه گوگرد نامحلول از گوگرد معمولی می تواند یکی از راه حلهای این معضل باشد . گوگرد نامحلول بدلیل حساس نبودن حلالیت آن به کاهش دما می تواند جایگزین مناسبی برای گوگرد معمولی در صنایع لاستیک و همچنین تایر باشد . گوگرد معمولی حلالیستش در گسترة دمائی متفاوت است و با کاهش دما حلالیت آن کاهش می یابد . بنابراین با استفاده از گوگرد محلول در پخت آمیزه های لاستیکی با مشکلات عدیده ای از جمله پدیده سفیدک زدن یا شکفتگی مواجه می‌شویم . تنها راه حل مناسب برای جلوگیری از این مشکل استفاده از گوگرد نامحلول است که در این پژوهش به روشهای تهیه آن و همچنین روشهای کاربردی و نوین تهیه گوگرد نامحلول اشاره شود . با تولید این ماده با ارزش ضمن کاهش خسارات ناشی از مصرف گوگرد معمولی و همچنین افزایش کیفیت محصولات تولیدی می توان واردات آن را به کشور کاهش داد و حتی در آینده ای نزدیک با تولید متناسب با مصرف داخلی از واردات آن جلوگیری کرد .

فهرست مطالب:

چکیده

مقدمه

فصل اول

مقدمه

1-1 تولید

1-1-1 فرایندهای جذب در مایع و اکسیداسیون

1-1-2 فرایندهای اکسیداسیون مستقیم

1-1-3 تولید گوگرد در جهان

1-1-4 تولید گوگرد در ایران

1-2 صادرات گوگرد در جهان

1-2-1 وضعیت صادرات گوگرد ایران

1-3 وضعیت مصرف گوگرد در جهان

1-3-1 مصرف گوگرد در صنایع داخلی

1-4 مصارف گوگرد

1-4-1 اسید سولفوریک

1-4-2 کشاورزی

1-4-3 باتریهای قابل شارژ

1-4-4 گوگرد در بتن 

1-4-5 لامپ گوگردی

1-4-6 حذف جیوه در آب

1-4-7 تولید کف

1-4-8 گوگرد در آسفالت

1-4-9 گوگرد در صنایع لاستیک سازی

فصل دوم : (لاستیک)

تاریخچه صنعت لاستیک

2-1 معرفی چند اصطلاح

2-2 مواد در آمیزه کاری لاستیک

2-3 کائوچو

2-3-1 کائوچوها از دیدگاه بازرگانی

2-3-2 کائوچوها از دیدگاه مقاومتی

2-3-3 کائوچوها از دیدگاه فرآوری و تهیه

2-3-3-1 کائوچوهای طبیعی

2-3-3-2 کائوچوی مصنوعی

2-4 فرآیند پخت کائوچو

2-5 ترکیبات مؤثر در آمیزه کاری کائوچو

2-5-1 گوگرد

2-5-2 شتابدهنده ها

2-5-3 فعال کننده ها

2-5-4 تاخیر دهنده ها

2-5-5 پر کننده ها

2-5-6 نرم کننده ها

2-5-7 پپتایزرها

2-6 آزمونهای معمولی در تضمین مصنوعات پلیمری

2-6-1 آزمونهای روی آمیزه پخت شده

2-6-2 آزمونها آمیزه خام

2-6-2-1گرانروی

2-6-2-2 رئومتر

2-6-2-3 جرم مخصوص

2-6-2-4 چسبندگی

2-6-2-5 پراکنش دوده

2-6-1 آزمونهای آمیزه پخت شده

2-6-1-1 کشش

2-6-1-2 مانائی فشاری

2-6-1-3 سختی

2-6-1-4 سایش

2-6-1-5 مقاومت در مقابل پارگی

2-6-1-6 مقاومت خمشی

فصل سوم : گوگرد در لاستیک

مقدمه

3-1 ولکانیزاسیون

3-1-1 درجه ولکانیزاسیون

3-1-2 مراحل ولکانیزاسیون

3-1-3 تغییر خواص نسبت به درجه

تاثیر افزایش دانسیته اتصالات عرضی

3-2 اثر ساختمان اتصال عرضی

3-2-1 نوع ساختمان اتصال عرضی

3-2-3 خواص مکانیکی

3-2-4 رفتار فرسودگی حرارتی

3-2-5 خواص دینامیکی

خواص بهینه در آمیزه های ولکانیزه شده

3-3 سیستم های پخت

3-4 پخت گوگردی

دلایل ترجیح سیستم پخت گوگردی

3-4-1 گوگرد

3-4-1-1 گوگرد ولکانیزاسیون

3-4-1-2 درصد خلوص گوگرد

3-4-2 مواد گوگرد دهنده

3-5 پخت پراکسیدی

3-5-1 فواید پخت پراکسیدی

3-5-2 معایب پخت پراکسیدی

3-6 روشهای پخت

3-6-1 پخت غیرمداوم

3-6-1-1 قالبگیری

3-6-1-2 پخت گاز

3-6-1-3 پخت با غلاف سری

3-6-2 پخت مداوم

3-6-2-1 پخت با روتوکیور

3-6-2-2 پخت در مایعات داغ

3-6-2-3 پخت در بسترة ذرات داغ شناور

3-7 آلوتروپ های گوگرد مورد استفاده در صنایع لاستیک

فصل چهارم : بخش تجربی

4-1 دستگاهها و وسایل مورد استفاده

4-2 نقطة ذوب گوگرد محلول

4-3 نقطة ذوب گوگرد نامحلول

4-4 تعیین مقدار گوگرد محلول در تولوئن

4-5 تهیه گوگرد نامحلول از روش ذوب

4-6 روش تعیین درصد گوگرد نامحلول

4-7 بهینه کردن درصد گوگرد

4-7-1 اپتیمم کردن دما

4-7-2 اپتیمم کردن دور همزن

4-7-3 اپتیمم کردن درصد کاهندة کشش سطحی

4-7-4 اپتیمم کردن درصد پایدار کننده

4-8 استخراج گوگرد نامحلول بدست آمده

4-9 روغن پوشی گوگرد نامحلول بدست آمده

4-10 تعیین میزان روغن گوگرد روغنی

4-11 تهیه گرانول گوگرد نامحلول

4-12 تهیه گوگرد نامحلول در مقیاس bench

4-13تهیه گوگرد نامحلول در مقیاس پایلوت

4-14 تهیه گوگرد نامحلول بوسیلة هیدرولیز

4-15 بکارگیری گوگرد تهیه شده در ساخت آمیزه

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری

5-1 گوگرد نامحلول

5-2 تاثیر منفی شکفتگی بر خواص آمیزه

5-3 گوگرد ، موهبت یا آفت

5-4 روشهای تهیه گوگرد نامحلول

الف-سرد کردن سریع گوگرد مذاب

ب-اکسیداسیون نافص

ج-هیدرولیز مستقیم

روش بکارگرفته شده در این پژوهش در هیدرولیز

5-5 روش ذوب ، روشی کاملاً کاربردی

5-6 مقایسة آمیزه های تهیه شده

پیشنهادات

منابع

منابع و مأخذ:

- ماهنامه کامپیوتر

- سایت های مختلف از جمله :

seniorscan.comcomputer.howstuffworks.comhowstuffworks.priceglabber.com