پایان نامه ارشد: سنتز و شناسایی پلی اتر و آمید های فلوئوردار جدید مشتق از 2،′2- بیس 1،′1- بای­نفتیل و انواع دی­اسیدها

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : مهندسی شیمی

گرایش : شیمی آلی

عنوان : سنتز و شناسایی پلی اتر و آمید های فلوئوردار جدید مشتق از 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)­- 1،′1- بای­نفتیل و انواع دی­اسیدها 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ״M. Sc״

گرایش: شیمی آلی

عنوان:

سنتز و شناسایی پلی(اتر- آمید)های فلوئوردار جدید مشتق از 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)­- 1،′1- بای­نفتیل و انواع دی­اسیدها

استاد راهنما:

دکتر حسین بهنیافر

استاد مشاور:

دکتر سید قاسم آقاپور

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………………………………….1

فصل اول:کلیات و مروری بر پژوهش­های اخیر……………………………………………………2

 مقدمه………………………………………………………………………………………………3

1-1- پلیمرهای با عملکرد بالا……………………………………………………………………..4

1-2- پلی­آمیدها …………………………………………………………………………………….7

1-3- نحوه سنتز آرامیدها…………………………………………………………………………..8

1-4- پلی­آمیدهای کلردار وفلوئور دار شده……………………………………………………….10

1-5- عوامل موثر بردمای تبدیل شیشه ای(Tg )………………………………………………..16

1-6- عوامل مؤثر بر دمای ذوب (Tm )……………………………………………………………17

1-7-ارتباط بین Tg و Tm………………………………………………………………………..

1-8- آنالیزهای حرارتی …………………………………………………………………………19

1-9- پلی­آمیدهای تجاری………………………………………………………………………….20

1-10-فعالیت نوری پلی­آمیدها ……………………………………………………………………24

1-11- پلیمرهای حاوی واحدهای بای نفتیل ……………………………………………………27

1-12- هدف پژوهش جاری……………………………………………………………………….38

فصل دوم: بخش تجربی …………………………………………………………………………39

2-1- مواد شیمیایی ………………………………………………………………………………40

2-2- دستگاهوری…………………………………………………………………………………40

2-3- سنتز مونومر…………………………………………………………………………….41

2-3-1- سنتز 2،΄2- بیس(4- تری­فلوئورومتیل-2-نیتروفنوکسی)-1،΄1- بای­نفتیل(FNPBN)….41

3-3-2- سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)- 1،′1- بای­نفتیل AFPBN))……

2-4- سنتز پلیمرها………………………………………………………………………………43

2-5- تعیین گرانروی درونی محلول پلیمرها……………………………………………………44

2-6- تعیین حل پذیری پلیمرها…………………………………………………………………..45

2-7- سایر آنالیزها……………………………………………………………………………….45

فصل سوم :بحث و نتیجه­گیری………………………………………………………………….46

3-1- سنتز مونومر……………………………………………………………………………….47

3-1-1- سنتز 2،´2- بیس(4-تری­ فلوﺋورو­متیل-2- نیتروفنوکسی)-­1،´1- بای­نفتیل (FNPBN)…..47

‏3-1-2- سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)- 1،′1- بای­نفتیل AFPBN))……

3-2- تهیه­ی پلی(اتر- آمید)های فلوئوردار…………………………………………………….54

3-3- بررسی برخی از خواص پلیمرها……………………………………………………….59

فصل چهارم: نتیجه ­گیری و پیشنهادات………………………………………………………

66 4-1-نتیجه ­گیری…………………………………………………………………………….67

پیوست1: طیف FT-IR بیس بتا نفتول سنتز شده……………………………………….68

پیوست2: واژه­نامه فارسی- انگلیسی………………………………………………………69

پیوست3: واژه­نامه انگلیسی- فارسی……………………………………………………..73

مراجع………………………………………………………………………………………………77

چکیده:

یک دی­آمین فلوئوردار جدید با نام 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)­- 1،′1- بای­نفتیل (AFPBN) در سه مرحله با شروع از β-نفتول سنتز شد. در ادامه، پلی(اتر- ­آمید)های وابسته، حاوی گروههای تری­فلوئورو متیل با پلی­تراکمی شدن فعال شده با تری فنیل فسفیتِ AFPBN و چهار کومونومر دی­کربوکسیلیک اسید آروماتیک شامل ترفتالیک اسید، ایزوفتالیک اسید، 5,2-پیریدین­دی­کربوکسیلیک­اسید و 6,2-پیریدین­دی­کربوکسیلیک­اسید تهیه شدند. پلیمرهای بدست آمده، به طور کامل با روش­های طیف سنجی FT-IR و NMR شناسایی شدند. اثرات گروههای جانبیِ ­فلوئوردار متصل شده به زنجیرهای درشت مولکولی بر روی برخی از خواص پلیمرها از جمله حل ­پذیری، بلورینگی و مقاومت حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. پلیمرهای بدست­آمده از AFPBN در حلال­های آلی مختلف همچون N- متیل-2- پیرولیدون (NMP)، N,N- دی­متیل­فرمآمید (DMF)، N,N- دی­متیل استآمید (DMAc)، دی­متیل­سولفوکسید (DMSO) حل پذیری عالی نشان دادند. نتایج حاصل از مطالعات XRD نشان داد که حضورگروههای CF3 آویزان از زنجیرها،  نظم ساختاری آنها را تا حدود زیادی مختل کرده و باعث کاهش میزان بلورینگی ماکرومولکول­ها می­شود. مورفولولوژی پلی(اتر- آمید)ی بدست­آمده که توسط  تصاویرSEM  مشخص شده نشان داد که زنجیره ­های پلیمری حاصل به شکل میکروپلیت تشکیل شده­اند. گرمانگار TGA مربوط به پلیمر AFPBN/2,6-PDA به عنوان نمونه­ ای از این دسته پلی­(اتر- آمید)ها نشان داد که این پلیمرها از گرماتابی بالایی برخوردارند. مقدار Tg حاصل از پلات DSC همان پلیمر نیز تعیین شد.

فصل اول: کلیات ومروری بر پژوهش­های اخیر

مقدمه:

قرن بیستم را قرن درشت مولکول نامیده­اند. پیدایش علوم پلیمر به میانه قرن نوزدهم باز می گردد. با توجه به مراجع، اصطلاح «پلیمری» رابرزلیوس در سال 1832، زمانی که هنوز ساختار حتی ساده­ترین مولکول موضوعی بحث انگیز بود، به کار برده است. در دهه 1830 با توسعه فرایند ولکانش، لاتکس چسبانک لاستیک طبیعی به الاستومری مفید برای کاربرد در تایر تبدیل شد. در سال 1847 سلولوز نیترات از اثر نیتریک اسید بر سلولوز که یک پلیمر طبیعی است تولید شد. نخستین پلیمر کاملاً سنتزی که در مقیاس تجاری عرضه شد، رزین فنول – فرمالدهید بود. این رزین را شیمیدان بلژیکی، لئوباکلند، در اوایل سال 1900 ابداع کرد و نام تجاری باکلیت را بر آن نهاد. در دهه 1920 باکلیت در طیف وسیعی از محصولات عرضه شد. پلیمرهای دیگر بویژه رنگهای پلی استر آلکید و لاستیک بوتادی­ان به طور همزمان عرضه شدند. دامنه­ی وسیع خواص پلیمرها آنها را برای زمینه های کاربردی بسیاری مناسب می سازد اما متأسفانه بعضی از این کاربردها فقط به علت مقاومت حرارتی کم پلیمرها، بسیار محدودند. در دو مورد کاربردی خاص این محدودیت به طور کامل محرز است. با توجه به خواص بسیار خوب عایق بودن پلیمرها، آنها را به طور بسیار گسترده­ای در ساخت محصولات الکتریکی به کار می­برند. به هر حال لازم است بسیاری از قطعات الکتریکی در دمای بالا کار کنند؛ به عنوان مثال می­توان از موتورهای الکتریکی و موارد مشابه نام برد. این موارد مصرف، میزان تقاضای پلیمرهای گرما مقاوم را برای کاربرد به عنوان مواد عایق افزایش می­دهند. یکی دیگر از خاصیتهای مطلوب و مهم پلیمرها در مقایسه با دیگر مواد ساختاری، گرانروی کم و در نتیجه چقرمگی و مقاومت بالای آنها­ست بویژه زمانی که بصورت مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف به کار برده می­شوند. این امر موجب بکارگیری آنها در کاربردهای حمل و نقل می­گردد. کاربرد این موارد بخصوص در صنایع هوا و فضا و به طور اخص در وسایل نقلیه نظامی و فضا پیماها، جایی که صرفه­جویی در وزن بسیار مهم و قیمت مواد در درجه دوم اهمیت قرار می­گیرد، فراوان است.

در اواخر دهه 1950 و اوایل 1960، برنامه های فضایی آمریکا و شوروی سابق زمینه را برای تهیه پلاستیکهای گرما مقاوم فراهم کرد. به تازگی تولید کنندگان وسایل نقلیه زمینی نیز می­کوشند در وزن صرفه جویی کنند. در این راستا مصرف سوخت را با جایگزین کردن قطعات فلزات سنگین با پلاستیکهای سبک پایین می­آورند. در بسیاری از محصولات پلاستیک­ها را به سبب مزیت سادگی قالب­پذیری آنها به شکل­های پیچیده به کار می­برند. در بیشتر این موارد نیز لازم است پلیمرها در مقابل گرما مقاوم باشند؛ بنابراین پلیمرهای مقاوم در برابر گرما انتخاب خواهند شد، اگر چه کاربردهای الکتریکی و حمل و نقل بیشترین تقاضا را برای بکارگیری این مواد دارند اما مواد مقاوم در برابر گرما بطور روز افزون در کاربردهای مختلفی که در آنها مواد در معرض دمای بالا قرار دارند مانند سشوار، اتو، نان برشته­کن، «آون» خانگی، مایکروویو و موارد مشابه بکار برده می­شوند ]37[.

1-1- پلیمرهای با عملکرد بالا

تحقیق برای پلیمرهای با عملکرد بالا از اواخر قرن بیستم همزمان با تقاضا برای صنایع نظامی، هوافضا، ماشین­سازی، الکترونیک و بسیاری از کاربردهای صنعتی دیگر شروع شد. این کاربردها اغلب خواستار یک ترکیب بی­نظیر از خواصی شامل قدرت بالا، مدول بالا، چقرمگی، پایداری شیمیایی و حرارتی برجسته و ثابت دی­الکتریک کم می­باشند. مشخصاً استفاده از ترکیبات آروماتیک در ساخت پلیمرها خواص حرارتی آنها را بهبود می­بخشد. براین اساس، عمده­ی کارهای تحقیقاتی به منظور تولید پلیمرهای گرماتاب به سمت ترکیبات آروماتیک هدایت شدند. از اینرو پلیمرهای با عملکرد بالا معمولا شامل واحدهای آروماتیک بیشتری در ساختارشان می­باشند. تاکنون برخی از پلیمرهای آروماتیک با عملکرد بالا و با خواص حرارتی مناسب مانند پلی­آمیدها، پلی­ایمیدها، پلی­استرها، پلی­سولفون­ها و پلیمرهای هتروسیکلی آروماتیک به تولید تجاری رسیده­اند (جدول 1-1). پلی­آمیدها (آرامیدها)[1] و پلی­ایمیدهای (آرایمیدها)[2] آروماتیک مانند فیبر کولار[3]و فیلم کاپتون[4] محصول شرکت شیمیایی دوپانت، برای خواص مفید گوناگون خود مانند پایداری حرارتی عالی، مقاومت مکانیکی بالا، اشتعال­پذیری­ کم، مقاومت شیمیایی و تابشی خوب و ثابت دی­الکتریک اندک، برای مدت زمان طولانی مورد توجه قرار گرفته­اند و بیش از دیگر پلیمرهای با عملکرد بالا علایق را به سمت خود جذب کرده­اند. پلیمرهایی با عملکرد بالا با معیارهایی خاص شناسایی می شوند، از جمله: داشتن مقاومت برجسته حرارتی مقاومت مکانیکی، یا چگالی مخصوص پایین، رسانایی بالا، مقاومت دمایی بالا و یا عایق الکتریکی و عایق صدا و مقاومت در برابر شعله، بر این اساس، پلی­آمیدهای آروماتیک به علت خواص فوق­العاده گرمایی و مکانیکی که آنها را برای فن آوری پیشرفته مفید کرده است بعنوان پلیمرهای با عملکرد بالادر نظر گرفته شدند. آنها بعنوان جایگزین­هایی سودمند به جای فلزات و یا سرامیک در کالاهای رایج و یا حتی بعنوان مواد جدید در تکنولوژی­های جدید کاربردی، افزایش تقاضا یافته­اند]89 ،17[. قدیمی­ترین، ساده­ترین و بهترین نوع تجاری شناخته شده­ی آرامیدها (که فرم کوتاه شده از پلی­آمیدهای آروماتیک هستند) پلی­پارا-فنیلن- ترفتالامید (PPPT) و پلیm–فنیلن ایزوفتالامید (PMPL) هستند. پلیمرهای پیشرفته در صنعت پوشش، پرکننده­ها، کامپوزیتهای پیشرفته، صنایع هوا و فضا و صنعت تسلیحات (ساخت سلاح) و بعنوان جانشین آزبست، عایق سازی الکتریکی و زره­های ضد گلوله، فیلتر­های صنعتی و محافظتی و لباس­های ورزشی کاربرد دارند. با این وجود، بالا بودن دمای تبدیل آرامیدهای تجاری که بالاتر ازدمای دکامپوز شدن آنهاست و حلالیت ضعیف آنها در مقابل حلال­های متداول آلی باعث می­شود که پردازش سختی داشته باشند و کاربرد آنها محدود شود.

در نتیجه، تحقیقات کاربردی اخیردر این راستا متمرکز شد تا فرآیندپذیری و حلالیت آنها را به منظور وسعت قلمرو تکنولوژی کاربرد این نوع پلیمرها، افزایش دهند. اخیراً تلاشهای بسیار زیادی برای توسعه­ی خواص با عملکرد بالای پلی­آمید­ها برای دسترسی به پلیمرهای الکترو یا فتولومینسانس، اسمزمعکوس، غشاءهای تبادل یون و یا تبادل گاز، پلیمرهای فعال نوری، نانوکامپوزیت­ها، با دارا بودن عملکرد مافوق بالای ترمومکانیکی، انجام گرفته است]34[.

2-1- پلی آمیدها

پلی­آمیدها در طبیعت بصورت پروتئین‌ها و الیاف طبیعی مانند ابریشم و پشم و بصورت سنتزی در الیاف مصنوعی و پلاستیک‌ها یافت می‌شوند. اولین توسعه مربوط به پلی‌آمیدها با کار کاروترز[1] پدر شیمی پلیمر در آمریکا، در سال 1935 میلادی آغاز شد. کاروترز، با استفاده از واکنش هگزا متیلن دی‌‌آمین و آدیپیک اسید موفق به تهیه پلی‌(هگزا متیلن آدیپامید) شد که بعدها توسط کمپانی دوپونت[2] نام تجاری نایلون-6،6 بر روی این پلی‌آمیدها نهاده شد [23].

پلیمر نامبرده از نظر استحکام، سختی، انعطاف­پذیری، مقاومت سایشی و حرارتی، قابلیت رنگ­پذیری و مقاومت در برابر حلالهای آلی بسیار ممتاز شناخته شده است. چند سال بعد الیاف نایلون بصورت تجاری به تولید بی‌سابقه خود رسید. تقریباً سالانه 150000 تن از این پلیمر در کاربردهای خاصی نظیر پلاستیک­ها، ظروف آشپزخانه، الیاف بافته شده ، قطعات الکتریکی و مصارف دیگر استفاده می‌شود. در آن زمان پلی‌آمیدی که از پنتا متیلن دی‌آمین و سباسیک اسید تهیه شد بدلیل استحکام بیشتر نسبت به ابریشم و بی­اثر بودن نسبت به رطوبت و حلالهای آلی، جایگزین مناسبی در الیاف مصنوعی شناخته شد. بعد از آن در سال 1939 میلادی در آلمان، اشکلاک[1] و همکارانش با استفاده از کاپرولاکتام موفق به سنتز نایلون 6 شدند.

 هر چند که سایر نایلونهای مثل نایلون -6,4 ، 10,6 ، 12,6 ، 12,8 و غیره نیز بصورت خاص سنتز شده‌اند، اما حدود 80% از بازار کلی پلیمرهای نایلونی توسط نایلونهای 6 و 6،6 اشباع شده است [6].

[1] . Schlack

[1] . Carothers

[2] . Dupont

[1] .Aramids

[2] .Arimids

[3]. kevlar

[4]. kapton

تعداد صفحه : 96

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید