اهمیت شاخه زنی پلی اتیلن به کمک فرآیندها
محورهای موضوعی :
رضا پورقاسمی
1
(تهران)
کلید واژه: پلی اتیلن شاخه زنی اصلاح شیمیایی اکستروژن واکنشی,
چکیده مقاله :
رزینی تجاری و پر مصرف در کاربردهایی چون ،(LDPE) پلی اتیلن با چگالی کم تولید فیلم ها، ظروف دمشی و ... است. این ماده دارای ساختاری پر شاخه بوده، به روش رادیکالی LDPE . طول این شاخه ها به صورت گسترده ای توزیع شده اند و تحت فشارهای بالا تولید می شود. ماهیت خطی زنجیر های پلیمری انواع پلی اتیلن ها را م یتوان با استفاده از کومنومرهای بلندتر از اتیلن مثل بوتن و هگزن یا با استفاده از کاتالیزور هایی که الیگومرهای فعال پلیمر شدن را تشکیل می دهند، برهم ریخت. اما استفاده از کاتالیزور ها به دلیل محدودیت دسترسی و همچنین قیمت زیاد، در همه کشورها امکان پذیر نیست. روش های جایگزین برای ایجاد شاخه های بلند در ساختار پلیمر در غیاب کاتالیزور ها، فرایند های پس-اصلاحی است. (Reactive Extrusion) از جمله اکستروژن واکنشی (Pos t-modification) اخیراً از واکنش های رادیکالی در اص الح پس-پلیمر شدن پلی الفین ها بهره گرفته شده است. در این روش، تغییر در درجه شاخه ای شدن با کنترل متغیرهای گوناگون از جمله دما، زمان اقامت، خوراک پراکسید، فشار و ... که به شدت روی خواص رئولوژیکی، تبلور و چگالی محصول تأثیرگذارند، امکا نپذیر است. در این مقاله به معرفی فرایند اکستروژن واکنشی و کاربرد آن در پیوندزنی و شاخه زنی پلی اتیلن پرداخته شده است.
-
1. Nield S. A., Budman H. M., and Tzoganakis C., “Control of a LDPE Reactive Extrusion Process,” Control Eng. Pract., 8, 911–920, 2000.
2. White J. L., Choi D., and Choi C.-H., “Crystallization and Structure Development in Polyolefin Processing.,” Arab. J. Sci. Eng., 27, 69–97, 2002.
3. Santamaria A. and White J. L., “Rheological Properties, Shrinkage and Melt Spinning Instability of Blends of Linear Polyolefins with Low Density Polyethylene,” J. Appl. Polym. Sci., 31, 209–224, 1986.
4. Channell A. D. and Clutton E. Q., “The Effects of Short Chain Branching and Molecular Weight on the Impact Fracture Toughness of Polyethylene,” Polymer, 33, 4108–4112, 1992.
5. Jorgensen J. K., Stori A., Redford K., and Ommundsen E., “Introduction of Long-chain Branches in Linear Polyethylene by Light Cross-linking with 1, 3-benzenedisulfonyl azide,” Polymer, 46, 12256–12266, 2005.
6. Chae H. G., Kim B. C., Im S. S., and Han Y. K., “Effect of Molecular Weight and Branch Structure on the Crystallization and Rheological Properties of Poly (butylene adipate),” Polym. Eng. Sci., 41, 1133–1139, 2001.
7. Gao C. and Yan D., “Hyperbranched Polymers: from Synthesis to Applications,” Prog. Polym. Sci., 29, 183–275, 2004.
8. Hadjichristidis N., Xenidou M., Iatrou H., Pitsikalis M., Poulos Y., Avgeropoulos A., Sioula S., Paraskeva S., Velis G., and Lohse D. J., “Well-defined, Model Long Chain Branched Polyethylene. 1. Synthesis and Characterization,” Macromolecules, 33, 2424–2436, 2000.
9. Gahleitner M., “Melt Rheology of Polyolefins,” Prog. Polym. Sci., 26, 895–944, 2001.
10. Vega J., Aguilar M., Peón J., Pastor D., and Martínez-Salazar J., “Effect of Long Chain Branching on Linear-Viscoelastic Melt Properties of Polyolefins,” e-Polymers, 2, 624–658, 2002.
11. Zatloukal M., “Measurements and Modeling of Temperature-Strain Rate Dependent Uniaxial and Planar Extensional Viscosities for Branched LDPE Polymer Melt,” Polymer,104, 258–267, 2016.
12. Passaglia E., Coiai S., and Augier S., “Control of Macromolecular Architecture During the Reactive Functionalization in the Melt of Olefin Polymers,” Prog. Polym. Sci., 34, 911–947, 2009.
13. Manley T. R. and Qayyum M. M., “The Effects of Varying Peroxide Concentration in Crosslinked Linear Polyethylene,” Polymer., 12, 176–188, 1971.
14. Zhang X., Yang H., Song Y., and Zheng Q., “Rheological Behaviors of Randomly Crosslinked Low Density Polyethylene and its Gel Network,” Polymer, 53, 3035–3042, 2012.
15. Curro J. G., Pearson D. S., and Helfand E., “Viscoelasticity of Randomly Crosslinked Polymer Networks. Relaxation of Dangling Chains,” Macromolecules, 18, 1157–1162, 1985.
16. Gustafsson B., Boström J., and Dammert R. C., “Stabilization of Peroxide Crosslinked Polyethylene,” Macromol. Mater. Eng., 261, 93–99, 1998.
17. Romani F., Corrieri R., Braga V., and Ciardelli F., “Monitoring the Chemical Crosslinking of Propylene Polymers Through Rheology,” Polymer, 43, 1115–1131, 2002.
18. Tai H., “Molecular Structural Evolution in Crosslinking Low Density Polyethylene–Trimethylolpropane Trimethacrylate Systems,” Polym. Eng. Sci., 41, 95–106, 2001.
19. Russell K. E., “Free Radical Graft Polymerization and Copolymerization at Higher Temperatures,” Prog. Polym. Sci., 27, 1007–1038, 2002.
20. Raval H., Singh Y. P., Mehta M. H., and Devi S., “Grafting of Low Density Poly (ethylene) with Butyl Acrylate: Synthesis and Characterisation,” Polym. Int., 24, 99–104, 1991.
21. Chew W. S., “Investigation of TMPTMA Added ABS, LDPE, HDPE and EVA with Electron Beam.” PhD thesis, UTAR, 2015.
22. Ali Z. I., Youssef H. A., Said H. M., and Saleh H. H., “Influence of Electron Beam Irradiation and Polyfunctional Monomer Loading on the Physico‐Chemical Properties of Polyethylene/Polypropylene Blends,” Adv. Polym. Technol., 25, 208–217, 2006.
23. Cicogna F., Coiai S., Moliterni D., Ruggeri G., Coltelli M., Lazzeri A., and Passaglia E., “Co‐agent Mediated Functionalization of LDPE/iPP Mixtures for Compatibilization of WEEE‐Recovered Polyvinylchloride,” Polym. Int., 65, 621–630, 2016.