الیاف پلی پرو پیلن 4
3 . 2 توصیف پلیمر
اندازه های مولکولی وتوزیع وزن مولکولی پلیمر با gel GPCV Waters Alliancs2000 نفوذ کروماتوگرافی تعیین می شود با عمل در c˚140 و با ستونهای HMW4 . AWater و شاخصه انکساری آماده می شود (HMWV ، 6HMW× 2 ، 2 HMW). حلال ، 4 و 2 و 1 تری کلروبنزین در میزان ml/mln10
بکار رفت . ستونها با استانداردهای پلی استیرن توزیع توده مولکولی بکار
رفت . استاندارد پلی پروپیلن با ارزش شناخته شده توده مولکولی بصورت مرجعی
در انتخاب پارامترهاK و X مارک – هرونیک استفاده شدند . دماهای ذوب (Tm) و آنتالپی (Hn∆)با Dsc˚821 Mettler tdedo کالری سنج پویشی مختلف تعیین شدند . ایندیوم برای تنظیم اندازه دما استفاده شد . اندوترمهای ذوب شده با گرمای مجدد نمونه پلی مر به C˚190 در گرمای C˚/mln10 اندازه گیری شدند . طیف HNMR هم پلیمر پلی پروپیلن در طیف سنج 2000 واریان Gemlni 300 Mltz در C˚ 120 از نمونه های نامحلول در deuterated 2و2و1و1 تتراکلرواتان –d2 ثبت شد . رزونانس حلال بعنوان مرجع داخلی استفاده شد و به تغییر خواص شیمیایی 91/5 pmm معین شد . در اندازه های CNMR4و2و1 تری کلربنزن –d6(10/90 w/w) بعنوان حلال استفاده شد و [mmmm] نشانه متیل پلی پروپیلن بعنوان معیار داخلی استفاده شده و با تغییر خواص شیمیایی 8/21 ppm تعیین شد.
نتایج مباحث:
شرایط پلیمریزاسیون و نتایج آن در جدول 1 (در متن اصلی)نشان داده شده . هم منومر الکل خطی 10-undecen -1- اُل بود جائیکه spacer
در کنش متقابل گروه هیدروکسیل و پیوندهای دوگانه واکنش دهنده کاهش یافت .
سه فشار مختلف پروپیلن استفاده شده : 1 بار ، 2 بار ، 3 بار . غلظت زیاد
آلکیل آلومینیوم برای شکل پیچیده با هم منومر الکل مورد نیاز است تا از
کاتالیزوری مجدد جلوگیری شود نسبت آلومینیوم / هم منومر 4 بوده ولی نسبت
پایین تر 2 سعی می شود . نسبت آلومینیوم / زیرکونیم از MAO بعنوان TIBAمحاسبه شده که بصورت کاتالیزور عمل می کند . دو غلظت MAOآزمایش شدند : mmol/l 10 و mmol/l 20 . با غلظت بالاتر آن اطمینان حاصل می شود که نسبت Al/Zr سطح بالا برای عمل پلیمریزاسیون بود . بقیه الکیل آلومینیوم TIBAبود (mmol/l
140-30) تا اینکه به نسبت آلومینیوم به هم منومر مناسب رسید . افزایشی
درالحاق هم منومر دماهای ذوب کمتر شده . الحاق های هم منومر از طیف HNMRتعیین شده . دو هیدروژن به کربن متصل میشود بعداً تا هیدرکسیل یک سه تایی مشخصی بدهد در 55/3 –ppm 60/3 که در تعیین اتصالات هم منومر استفاده شده . طیف HN mn پلی پروپیلن عملی هیدروکسیل (F3)
در شکل 1 نشان داده شده است . بالاترین اتصالات هم منومر در پایین ترین
فشار پروپیلن بدست آمده است . دلیل بصری غلظت کمتر منومر پروپیلن درتوئولن
درمقایسه با آن از رقابت هم منومر عملی است.
از لحاظ عملی این مقدار به غلظت کونومر در تغذیه بستگی دارد و غلظت MAOاین نقش را به خوبی بازی می کند . طیف CNMR پلی پروپیلن عملی هیدروکسیل (F1) در شکل 2 (در متن اصلی)نشان داده شده است . زنجیرهای زنجیره کناری مشخصاً در 9/33 ppm (br) ، ppm 44 () ، 2/36 ppm(c4) مشاهده شدند و کربن ها بعد از گروه هیدروکسیل در ppm3/6(C1) و نشانه بعدی واکنش کومنومر مشخص شدند . غلظت MAO ، نسبت آلومینیوم کومنومر و فشار همگی در فعالیت پلیمریزاسیون و محصول نهائی تأثیر می گذارند.موقعیکه غلظت MAOاز mmol/l 10 به mmc
20 بیشتر از دو برابر شد . اگر چه فعالیتها قابل مقایسه با اختلافات در
زمان پلیمریزاسیون نیست . اما حتی موقعیکه زمان پلیمریزاسیون کوچکتر شد
محصول نهائی افزایش می یابد و تقریباً نصف مقدار کاتالیزور استفاده شده می
باشد. همانگونه که درانتشار اولیه مشخص شده ، فعالیتهای معقول تری با حفظ
نسبت MAC/Zr بالای 2000 بدست آمد و فعالیت بدون هیچ محدودیتی با غلظت بالای mmol 30 در تغذیه انجام شد.
نسبت کونومر آلومینیوم در صورتی که بالای 4 نگهداری شود د رطول آزمایش تأثیر مشخصی نداشت . موقعیکه آن از 4 در F5 به 2 در F6 کاهش یافت بطور چشمگیری به کمتر از 2% در F5 کاهش می یابد و محصول تقریباً صفر می شود . پیچیدگیهایی هم منومر الکل TIBA صرفاً شکل نمی گیرد ولی همچنین عملکردهای دیگری دارد . حتی اگر چه TIBA
کاتالیزور را فعال نمی کند بلکه بطور شدید تر آن را برای ناخالصی ها آماده
کرده و مصرف می شود . پس ، نسبت آلومینیوم به کونومر ، که بطور زیادی در
آزمایش استفاده می شود کافی نیست . تأثیر فشار در وزن مولکول و اتصال
کونومر در شکل 3 (در متن اصلی)نشان داده شده است .
وزن مولکولی تقریباً با فشار پروپیلن متناسب است .
تغییر فشار از یک بار تا دو بار و سپس به سه بار باعث افزایش وزن مولکولی
شده است . تا از g/mol 53000 به g/mol104000 و سپس به g/mol
132000 افزایش یابد در فشار بالا ، غلظت پروپیلن در توئولن بالاتر بوده و
این دلیل افزایش وزن مولکولی است. کونومر با منومر پروپیلن مخلوط شد تا
دستیابی به افزایش زنجیره پلیمری حاصل شود . غلظتهای بالای الکیل آلومینیم
و مخصوصا افزایش غلظت MAO از mmol/l 10 به mmol/l 20 در شبکه محصول ژله ای مانندی شبیه تولوئن و الکیل آلومینیوم ایجاد کرد.
این پدیده با کاهش دما افزایش می یابد . محصول بالا و
وزن مولکولی پلیمر تولید شده بعنوان فرآورده در تولوئن طولانی تر حل نشدند
. بنابراین غیر ممکن بوده تا پلیمریزاسیون با استفاده از غلظتهای MAO درفشار
بالا انجام گیرد . یکی از اهداف آزمایش این بود تا مجموعه کامل
پلیمریزاسیون جایی انجام شود که تنها فشار تغییر کند . متأسفانه این امر
بخاطر شکل ژل با غلظت بالا و در فشار بالا ، ممکن نبود ، ولی تأثیر فشار
هنوز با مقایسه F1 به F2 و F3 به F5
در فشارهای مختلف ارزیابی می شود ولی از طرف دیگر مشابه شرایط
پلیمریزاسیون است . این فشار در عمل پلیمریزاسیون و وزن مولکولی به شیوه
مشابه تأثیر می گذارد . عمل پلیمریزاسیون بطور متناوب با فشار افزایش می
یابد . زمانیکه فشار از 1 بار به 2 بار افزایش یافت عمل به %7 افزایش یافت
. موقعیکه فشار بعداً به 3 بار افزایش یافت فعالیت هنوز 30% بالای سطح در
2 بار افزایش یافت . واکنش اول بین الکیل آلومینیوم و کومنومر انجام گرفت
ولی فعالیتهای پلیمریزاسیون کمی بالاتر توسط Aoltonen
و همکارانش موقعیکه زمان قبل از واکنش به چند ساعت افزایش می یابد مشاهده
شد[5] . بنابراین احیای مجدد منومر افزایش نیافت . زمانهای طولانی قبل از
واکنش غیر عملی بوده و بنابراین در فرآیندهای صنعتی غیر مشترکند . ساختار
واقعی MAO یا ترکیب الکیل آلومینیوم و هم منومر هنوز ناشناخته است . Turunen و همکارانش گزارش دادند که با افزایش الکیل آلومینیوم ، 10- undecen-1- اُل (HOR) تمایل به شکل ترکیبات دیمری 2[R΄2Alon] و 2[2(OR)R΄A] با الکیلآلومینیوم (R΄3Al)
بجای ترکیب آلومینیوم تترامری داشت که شامل یک اتم 6- هم پایه آلومینیوم
بود. این ترکیب پایدارتر آلومینیوم تترامری با مولار مشابه نسبت آلومینیوم
/ هم منومر مشترک بود و موقعیکه مقدار هم منومر افزایش یافت با نفوذ رشد .
نتایج پلیمریزاسیون [F5] همچنین با نتایج اولیه ما مقایسه شد (F7)
که در دمای پلیمریزاسیون بالا بدست آمد ولی از طرف دیگر در شرایطی مشابه
بود . هیچ تغییری درعمل پلیمریزاسیون وجود ندارد ولی وزن مولکولی تقریباً
% 50 بالاتر بود . بطوریکه پروپیلن د رتولوئن حل شد . در دمای پائین تر
این همچنین باعث کاهش اساسی در غلظت هم منومر بالا تنها به ردیابی هم
منومر بالا تنها به ردیابی هم منومر می شود .
پلی پروپلین با مقدار زیاد عملی پایدار برای کاربردهای مختلف می تواند هنوز در این دمای پایین با فشار تنظیم شود . پلیمریزاسیون و MA4
متناسب با مخلوط کاتالیزوری بدست می آید . از لحاظ عمل مقدار زیاد ممکن
است برای استفاده بصورت هماهنگ کننده در مخلوط های پلیمر یا طرفدار ترکیبی
مورد نیاز باشد . از طرف دیگر ، حتی مقدارها خیلی کم از لحاظ عمل برای
افزایش چسبندگی با فلزات و لایه ها ]11[
کافی اند زیرا ممکن است برای افزایش اتصال هم منومر از این سطح قابل تشخیص
می باشد . با نگاه به ویژگی های پلی پروپلین بجای شرایط پلیریزاسیون ، پلی
پروپلین F7 در دمای بالاتر تهیه می شود به F2
شبیه بوده بدون توجه به تفاوت دمای پلیمریزاسیون با چندین عامل محدود شده
20 عمل پلیمریزاسیون با کسب برخی از پلیمرها مناسب تر است بنابراین نسبت
آلمنیوم به هم منومر بر سطح بحرانی بعلاوه نسبت MAC به زیروکونیم حفظ می شود .
همچنین فشار پلیمریزاسیون فعالیت را محدود می کند . بنابراین اگر غلظت و مخصوصاً غلظت MAC
بالا باشد این الکیل آلومینیوم به شکل ژل مانند با تلوئن حداقل با غلظت کم
پلیمریزاسیون تمایل دارد . از طرف دیگر وزن ملوکولی به اندازه کافی سطح
بالایی برای کاربردهای فنی دارد و افزایش دما تاثیر منفی در وزن ملوکولی
حتی در حضور TIBA دارد