عنوان اختراع: فرایند كنترل وزن مولكولی در پلیمری شدن حرارتی استایرن و تولید پلی استایرن با اوزان مولكولی مختلف"controlling the molecular weight in thermal polymerization of Styrene and production of Polystyrene with different molecular weights"

خلاصه اختراع

تولید پلی استایرن با اوزان مولكولی مختلف و دارای خواص فیزیكی و مكانیكی منحصر به فرد همواره در زمینه‌های مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون و مهندسی پلیمر مورد توجه بوده است. مونومر استایرن این قابلیت را دارد كه در اثر حرارت تجزیه شود و با تشكیل رادیكال آزاد پلیمری شدن را آغاز كند و پلیمری با وزن مولكولی بسیار بالا تولید نماید. در این روش امكان كنترل وزن مولكولی و توزیع وزن مولكولی فراهم نیست. با توجه به اهمیت فراوان تأثیر تغییرات وزن مولكولی بر خواص فیزیكی و مكانیكی پلیمرها، روش‌های كنترل وزن مولكولی آن‌ها همواره مورد توجه بوده است. به این معنی كه برای داشتن خواص مطلوب، همیشه افزایش وزن مولكولی مد نظر نیست. در این پژوهش تأثیر حضور مولكول‌های ید بر پلیمری شدن حرارتی استایرن مورد بررسی قرار گرفت. با انجام پلیمری شدن حرارتی استایرن در دمای غالباً ˚C120 در حالت توده‌‌ای و در حضور غلظت‌های پایین مولكول‌های ید ( M3-10× 51/1[I2]o ≤ یا نسبت مولی اولیه‌ی استایرن به ید بالاتر از 5700 به 1) مشاهده شد كه با افزایش غلظت ید در آزمایش‌ها سرعت آزمایش كاهش می‌یابد و وزن مولكولی پلیمر تولید شده با افزایش غلظت اولیه ید، كاهش می یابد. به نحوی كه وزن مولكولی پلی‌ استایرن تولیدی از g/mol271000 در حضور ید با غلظت اولیه g/mol 4-10× 70/1، به g/mol35300 در حضور ید با غلظت اولیه g/mol3-10×36/1 كاهش ‌یافت. بنابراین با استفاده از این روش به سادگی می‌توان، تنها با تنظیم مقادیر اندك غلظت اولیه مولكول‌های ید در پلیمری شدن حرارتی استایرن، با شروع خود به خودی و بدون نیاز به آغازگر شیمیایی و با سرعتی مطلوب، پلی استایرن با اوزان مولكولی مختلف را سنتز نمود. با توجه به كاربرد گسترده پلی استایرن، این روش امكان سنتز انواع گرید‌های پلی استایرن با خواص فیزیكی و مكانیكی مختص به خود را فراهم می‌نماید.