پروژه میکانیک با موضوع تکنولوژی پلیمرها

نوع فایل: word

قابل ویرایش 115 صفحه

مقدمه:

واژه پلیمر از کلمات یونانی پلی1 به معنی بسیار و مر2 به معنی قسمت، قطعه یا پاره گرفته شده است. به همین علت در واژه نامه های فارسی در بسیاری مواقع بسپار نامیده می شود. در حقیقت این واژه به مولکول های بسیار بزرگی اطلاق می شود که از واحدهای متعدد و دارای اتصالات داخلی ساخته شده باشند. به عبارت دیگر می توان گفت که پلیمر مولکول بزرگی است که از تعداد زیادی مولکول های کوچک تر ساخته شده است. مولکول های کوچکی که به عنوان قطعات سازنده این مولکول های بزرگ به کار می روند مونومر و یا تکپار نامیده می شوند. مولکول های بزرگ به دست آمده ممکن است خطی، نسبتاً شاخه دار یا دارای اتصالات داخلی متعددی باشند. در صورت وجود اتصالات داخلی، شبکه ای بزرگ و سه بعدی ایجاد خواهد شد. بیشتر پلیمرهای صنعتی ماهیت آلی دارند و شامل ترکیبات کوالانسی کربن هستند. سایر عناصر موجود در پلیمرها عبارتن از هیدروژن، اکسیژن، کلر، فلوئور، فسفر و گوگرد همگی می توانند به ایجاد پیوندهای کوالانسی با کربن، با قطبیت های مختلف، ایجاد کنند طبق ویژگی های ترکیبات کوالانسی، مولکول های پلیمر، علاوه بر نیروهای والانس اولیه، تحت تأثیر نیروهای ثانویه بین مولکولهی نیز قرار می گیرند. این نیروها عبارت اند از:

نیروی دوقطبی بین دو سر پیوندهای قطبی که بار مخالف دارند؛

نیروی انتشار که در اثر توزیع ابر الکترونی در اطراف هر اتم در مولکول پلیمر ایجاد می شود؛

پیوند هیدروژنی که در اثر وجود دو قطبی های شدید بین اتم های هیدروژن سبب جهت گیری خاصی در مولول ها می شود و این جهت گیری برای انجام عملیات خاص پروتئین ها در فرآیندهای حیاتی بیوشیمیایی، اهمیت خاصی دارد.

برای تولید مواد پلیمری، واکنش های پلیمریزاسیون مختلفی با سرعت واکنش خاص خود وجود دارند. سرعت واکنش نیز از محیط واکنش (شامل عواملی مانند دما، فشار، حلال، شروع کننده و کاتالیزور) متأثر است. همچنین محیط واکنش تأثیر به سزایی در توزیع وزن مولکولی و ساختار فیزیکی محصول نهایی دارد.

برخی مواقع، تعداد کربن های موجود در زنجیره های پلیمری نشانگر ساختار مولکولی و رفتار فیزیکی پلیمرها است.

فهرست مطالب:

مبانی شیمی پلیمرها

1-1مقدمه

1-2مهندسی پلیمریزاسیون

1-3بررسی شیمی پلیمرها

1-3-1 ساختمان پلیمرها

1-3-2 منشا تولید پلیمرها

1-3-3 ساختار زنجیره ای پلیمرها

1-3-4 نظم فضایی و یا استریوشیمی پلیمرها

1-3-5 انواع اتصالات مونومرها در هموپلیمرها

1-3-6 طبقه بندی پلیمرها بر اساس واکنش در مقابل حرارت

1-3-7 پلی الکترولیت ها

1-3-8 طبقه بندی کاربردی پلیمرها

1-3-9طبقه بندی انواع پلیمریزاسیون ها

پلیمرهای طبیعی

2-1 مقدمه

2-2 پلیمرهای طبیعی صنعتی

2-3 پلیمرهای بیولوژیکی

2-4 پلیمرهای با منشا گیاهی

2-4-1سلولز

2-4-1-1 تهیه و کاربرد

2-4-1-1 الیاف سلولزی

2-4-1-2 ساختار شیمیایی

2-4-1-3 اشکال سلولز و شناسایی آن ها

2-4-1-3-1 آلفا سلولز

2-4-1-3-2 صمغ ها

2-4-1-3-3 کاغذ

2-4-2 پلی ساکاریدها

2-4-2-1 کربو هیدرات ها

2-4-2-2 مواد قندی طبیعی

2-4-2-2-1 مونوساکاریدها

2-4-2-2-1-1 گلوکز

2-4-2-2-1-2 فروکتوز

2-4-2-2-1-3 ریبوز

2-4-2-2-2دی ساکاریدها

2-4-2-2-2-1 ساکاروز

2-4-3 نشاسته

2-4-3-1 ساختار نشاسته

2-4-3-2 منابع نشاسته

2-4-3-3 کاربرد

2-4-3-4 نشاسته حیوانی

2-4-4 پروتئین ها

2-4-5 پوست

2-4-6 سیلیکون ها

واکنش های پلیمریزاسیون

3-1مقدمه

روش های پلیمریزاسیون

8-1 مقدمه

8-2 پلیمریزاسیون توده ای

8-3 پلیمریزاسیون محلولی

8-4 پلیمریزاسیون تعلیقی

8-4-1 حلالیت مونومر در آب

8-4- 2 دور همزن

8-4-3 غلظت پایدار کننده ها

8-6 روش پلیمریزاسیون رسوبی

7-7 پلیمریزاسیون پراکنشی

8-8 روش پلیمریزاسیون بین سطحی

فیزیک پلیمرها

9-1 مقدمه

9-2 پدیده انتقال شیشه ای پلیمرها

9-2-1 عوامل موثر بر دمای انتقال شیشه ای

9-2-2 تأثیر نرم کننده ها بر دمای انتقال شیشه ای

9-2-3 تأثیر متوسط وزن مولکولی بر دمای انتقال شیشه ای

9-2-4 انتقال شیشه ای کوپلیمرها و آلیاژها

9-2-5 ارتباط دمای انتقال شیشه ای و دمای ذوب بلوری

9-2-6 پدیده های انتقالی دیگر در پلیمرها

9-3 محلول های پلیمری

9-3-1 انحلال پلیمرها

9-3-2 عوامل مؤثر بر انحلال پذیری پلیمرها

9-3-3 ترمودینامیک انحلال پلیمرها

9-3-4 انحراف محلول هایی پلیمری از مخلوط های ایده آل

9-3-5 آنتروپی اختلاط پذیر

9-3-5-1 مدل فلوری – هاگینز

-3-5-2 مدل فلوری – کریگ بام

9-3-6 رفتار پلیمرها در محلول های رقیق

9-3-7 شکل مولکول های پلیمر در محلول

9-3-8 مدل خزشی حرکت مولکول

9-3-9 پلیمرهای محلول در آب

9-3-10 محلول های پلیمری ویسکوز

10-5 شکست در پلیمرها

10-5-2 شکست چقرمه

10-6 اندازه گیری مدول و استحکام پلیمرها

10-7 عوامل مؤثر بر عملکرد نرم یا ترد پلیمر

10-8 انواع استحکام

10-11 خواص مکانیکی پلیمرهای تقویت شده

الاستومرها

13-1 مقدمه

13-2 رفتار فیزیکی و مکانیکی الاستومرها

13-3 خواص ترمودینامیکی و استاتیکی الاستومرها

13-4 طبقه بندی الاستومرها

13-4-2 الاستومرهای ویژه

پلیمرهای زیست سازگار

20-1 مقدمه

20-2 بیومتریال ها

20-2-2 روش های آزمون داخل بدن و خارج بدن برای بیان زیست سازگاری

20-2-2-1 مواد تخریب پذیر

20-2-3 کاربردها

20-2-3-1 ساخت پین های استخوانی

20-2-3-2 ساخت سیمان استخوانی

20-2-3-3 ساخت لوله های پلیمری قابل جذب در ترمیم عصب های محیطی

20-2-3-4 کنترل رهایش

20-2-3-5 نخ های بخیه

20-2-3-5-1-1 نایلون ها

20-2-3-5-1-2 پلی استرها

20-2-3-5-1-3 پلی الفین ها

20-2-3-5-1-4 کات گوت

20-2-3-6 کاربرد پلی یورتان ها در پزشکی

20-2-3-7 مصنوعی

20-2-3-8 پروتزهای عروقی

20-2-3-9 همودیالیز

20-2-3-1 شش مصنوعی

20-2-3-11 فرآیند عبور خون از عروق

20-2-3-13 فیلتر های خونی

20-2-3-14 کتترها

20-2-3- 15 تنظیم کننده ضربان قلب با عیق

20-2-3-16 پروتزهای عروقی

20-2-3-17 ساختمان دیواره رگ

20-2-3-18 ایمپلنت های سینه

20-2-3-19 بازسازی صورت

20-2-3-20 سامانه های نوین دارورسانی

مزایا

معایب

فهرست جدلول:

جدول 1-1: رابطه بین تعداد کربن های موجود در زنجیره با ساختار برخی پلیمرها

جدول 1-2: نمونه هایی از کوپلیمرهای مهم تجاری

جدول 8-1: حلالیت استایرن و متیل متاکریلات در آب در دمای Cْ80

جدول 8-2: مقایسه روشهای پلیمریزاسیون تجاری

جدول 8-3: مقایسه سیستم های مختلف پلیمریزاسیون

جدول 9-1: حالت های مؤثر بر دمای انتقال شیشه ای برخی از پلیمرها