پلی اتیلن ترفتالات (PET) از جمله پلاستیک های گرمانرم است که بازیافت آن با مشکلات متعددی رو به روست. به دلیل کاهش شدید خواص مکانیکی آن پس از بازیافت نمی توان از آن برای تولید محصولاتی همانند محصولات بکر استفاده کرد. پلی اتیلن نیز از جمله پلیمرهای گرمانرم است که به راحتی بازیافت شده و می توان آن را با فرایندهای معمول بازیافت کرد. پلی اتیلن به علت عوامل محیطی که محصول اولیه در آن قرار دارد تا حدودی کاهش خواص مکانیکی نشان می دهد که می توان با استفاده از تقویت کننده ها خواص آن را اصلاح کرد. در پژوهش حاضر، اثر پرکننده پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی (rPET) با مقدار و اندازه های مختلف بر خواص مکانیکی ماده حاصل مطالعه شد. کامپوزیت با مخلوط کن داخلی تهیه شد. برای اصلاح سازگاری بین ذرات از پلی اتیلن عامل دارشده با مالئیک انیدرید استفاده شد. بررسی خواص مکانیکی با آزمون های کشش، ضربه، سختی و شاخص جریان مذاب انجام شد. همچنین برای بررسی شکل شناسی ذرات پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی میکروسکوپ الکترونی پویشی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد، با افزایش درصد پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی، انرژی شکست، سختی سطح، مدول کششی کامپوزیت افزایش و از طرفی شاخص جریان مذاب، ازدیاد طول تا نقطه تسلیم، استحکام کششی و نیز استحکام ضربه ای کاهش می یابد. همچنین، با افزایش مقدار PET بازیافتی در ماتریس پلی اتیلن بازیافتی رفتار کامپوزیت شکننده تر شد. به عبارتی دیگر، این موضوع باعث کاهش رفتار پلاستیک در پلی اتیلن بازیافتی شد و نیز با کاهش اندازه ذرات و افزایش سطح تماس خواص مکانیکی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت و نیز رفتار ماده شکننده تر شد.

پلی اتیلن سبک بسپاری از خانوادۀ پلی اتیلن هاست که به طور عمده در صنعت پلاستیک کاربرد دارد؛ این بسپارها در فشارها و دماهای بالا با استفاده از واکنش رادیکالی تشکیل می شوند. پدیدۀ رسوب گرفتگی ناشی از جداسازی فاز ترمودینامیکی بسپار و اتیلن است که این جداسازی فاز در منطقۀ دیوارۀ رآکتور لوله ای (نزدیک به جریان خنک کننده) رخ می دهد. رسوب گرفتگی باعث کاهش انتقال حرارت به سیال درون ژاکت رآکتور و موجب کاهش تولید و در موارد بحرانی باعث تجزیۀ خطرناک اتیلن می شود. هدف این پژوهش شبیه سازی پدیدۀ رسوب و تأثیرهای آن بر روی دما و فشار خروجی رآکتور بر پایۀ مسائل انتقال حرارت است. مدل ریاضی حل شده بر اساس معادلات انتقال حرارت شکل گرفته و برای محاسبۀ داده های تعادل فازی با توجه به فشار و دما از معادلات حالت SRK استفاده شده است. در پایان با بهره گیری از شگرد دینامیک سیالات محاسباتی، داده های به دست آمده حل و شبیه سازی شد. نتایج به دست آمده بیانگر نحوۀ تأثیر مشخصات رسوب ایجادشده بر روی عملکرد حرارتی رآکتور است. مدل انجام شده در شرایط عملیاتی برای پلی اتیلن سبک با درجۀ H 2420 تحت لیسانس شرکت بازل انجام شده است. بر اساس نتایج مدل سازی مشخص شد که با افزایش ضخامت رسوب از 1/0 تا 2/1 میلی متر، دمای خروجی رآکتور افزایش پیدا می کند؛ اما تأثیر چشمگیری بر میزان افت فشار درون رآکتور ندارد. هم چنین افزایش 10 درجه ای دمای واکنش باعث شد که درصد حجمی فاز دوم (رسوب) از 0.1833 به 0.1818 میلی متر کاهش داده شود.

ایجاد پیوند عرضی پروکسیدی در پلی اتیلن یکی از منهمترین روشهای تولید پلی اتیلن با پیوند عرضی است. مطالعه سینتیکی واکنش ایجاد پیوند عرضی در پلی اتیلن سبک در مجاورت 2، 4 دی فنیل - 4 - متیل - 1- پنین (MSD) ، پنتا اریتریتول تری آکریلات و دی وینیل بنزن به عنوان عامل کمکی و دی کومیل پروکسید (DCP) به عنوان عامل ایجاد پیوند عرضی، به وسیله گرماسنج پویشی تفاضلی (DSC) شرایط غیر همدما، رئومتر و مخلوط کن داخلی، شرایط همدما، انجام و معلوم شد که واکنش از نوع درجه اول و مستقل از غلظت DCP و عامل کمکی است. انرژی فعالسازی و ink ( که به صورت برخوردگاه H در برابر 1/T تعریف می شود) با غلظت DCP تغییر نکرد، ولی انرژی فعالسازی با عامل کمکی کاهش یافت و بالاترین کاهش مربوط به MSD بود. ثابت سرعت واکنش کلی (در مقدار ثابت DCP) با دما افزایش یافت که به دلیل افزایش سرعت تفکیک پروکسید در دماهای بالاتر است. با مقایسه سه روش مورد استفاده معلوم شد که نتایج متفاوت به خوبی با یکدیگر تطبیق می کنند. در هر صورت به دلیل سرعت برش بالاتر و تنش مکانیکی ایجاد شده در مخلوط کن داخلی ثابتهای سرعت واکنش کلی اندازه گیری شد و مقادیر بیشتری نسبت به روشهای دیگر به دست آمد.

در این پژوهش رفتار رئولوژی دینامیکی دو گروه آمیخته پلی اتیلن سبک با کوپلیمر اتیلن - وینیل استات و پلی اتیلن سنگین با کوپلیمر اتیلن - وینیل استات در حالت مذاب، مطالعه و مقایسه شد. گرانروی تمامی این آمیخته ها با افزایش دما و بسامد کاهش می یابد. بر اساس داده های رئولوژی و روش تجزیه Han، آمیخته های پلی اتیلن سبک و سنگین با کوپلیمر اتیلن - وینیل استات سازگار بوده، ریز ساختار (حالت شکل شناسی) مشابهی دارند. با این تفاوت که سازگاری پلی اتیلن سبک با کوپلیمر اتیلن - وینیل استات به سبب تشابه ساختاری بیشتر، زیادتر است. همچنین، با افزایش مقدار اتیلن - وینیل استات در آمیخته، سازگاری آمیخته پلی اتیلن سنگین و کوپلیمر اتیلن - وینیل استات کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد دما اثری بر ریز ساختار آمیخته های بررسی شده ندارد.

این پژوهش، با هدف تعیین خواص حرارتی و رنگ سنجی چندسازه کاه گندم رنگبری شده/ پلی اتیلن انجام شد. برای این منظور، ابتدا کاه گندم با استفاده از روش های مختلف رنگبری طبیعی و شیمیایی رنگبری شد. سپس، کاه گندم رنگبری شده و پلی اتیلن با نسبت وزنی 40 به 60 با یکدیگر در یک اکسترودر دو مارپیچه ناهمسوگرد در دمای 145 درجه سانتی گراد مخلوط شدند. سازگارکننده مالئیک دار نیز به میزان 10% (وزنی از پلی اتیلن) در تهیه چندسازه به کار گرفته شد. آزمون های رنگ سنجی و گرمایی روی نمونه های ساخته شده انجام و نتایج آن با نمونه تهیه شده از پلیمر خالص مقایسه شد. نتایج نشان داد که کمترین میزان روشنایی در نمونه هایی مشاهده شد که فرایند رنگبری بر کاه گندم آنها انجام نشده است. چندسازه حاصل از خمیر رنگبری شده با آنزیم زایلاناز و پراکسیدهیدروژن 1%، بیشترین مقدار روشنایی بعد از پلی اتیلن خالص دارد. خواص گرمایی نمونه ها با استفاده از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی نشان داد که چندسازه رنگبری شده با آنزیم و پراکسیدهیدروژن 1%، در مقایسه با سایر تیمارها از دمای ذوب بالاتری برخوردار است. بالاترین دمای تجزیه در چندسازه بدون رنگبری برابر 424.76 درجه سانتی گراد و کمترین آن مربوط به چندسازه رنگبری شده برابر 354.23 درجه سانتی گراد می باشد.

چسبندگی به عنوان وجود کشش و جاذبه بین مرکب و زیرآیند تعریف می شود. برای داشتن خصوصیات ترشوندگی مناسب و در نتیجه حصول چسبندگی قابل قبول بین سطح پلیمر و مرکب اعمال شده بر روی آن، انرژی سطحی فیلم پلیمری، یکی از مشخصه های بحرانی محسوب می شود و انرژی سطحی فیلم معمولا باید بالاتر از کشش سطحی مرکب باشد. برخلاف ویژگی های فنی مناسب پلی اتیلن سبک به عنوان یکی از پرمصرف ترین پلیمرهای مورد استفاده در صنایع بسته بندی، پایین بودن انرژی سطحی این پلیمر سبب گردیده تا عملیات چاپ بر روی سطح فیلم های بسته بندی برپایه این پلیمرها با مشکلاتی روبرو گردد. بنابراین روش های متعددی برای آماده سازی این پلیمر به کار گرفته شده است. در این تحقیق قابلیت آماده سازی دو روش پلاسما و کرونا مورد مقایسه قرار می گیرد. از آزمون های اندازه گیری زاویه تماس، طیف سنجی ATR-FT-IR، SEM، AFM و آزمون چسبندگی نواری برای بررسی کیفیت آماده سازی استفاده شد. نتایج به دست آمده حکایت از کارایی بهتر روش پلاسما در مقایسه با روش کرونا هم از نظر میزان چسبندگی اولیه و هم دوام این چسبندگی دارد.

پلی اتیلن ایمیدها به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب از نظر مهندسی اهمیت بسیار زیادی یافته اند. یکی از راههای اقتصادی ساخت پلی اتیلن ایمید از پلی اتیلن است. در این پژوهش، پلی اتیلن سنگین پیوند خورده با مالئیک انیدرید و 1، -4 دی آمینو بوتان در زایلن جوشان با هم واکنش داده شدند. از واکنش انیدرید و دی آمین ابتدا آمید و کربوکسیلیک اسید حاصل شد. سپس، در اثر گرما و در مجاورت کاتالیزور اسیدی حلقه ایمیدی تشکیل شد. به کمک طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز محصول مراحل مختلف واکنش و تشکیل حلقه بررسی شد. شرایط و عوامل مختلف واکنش شامل دما، زمان و غلظت مونومر آمین به منظور بررسی پیشرفت واکنش و مقدار ژل در دمای جوش زایلن مورد توجه قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که زمان حدود 10h و غلظت حدود 9 برابر دی آمین شرایط بهینه واکنش است. پایداری و خواص گرمایی و رئولوژیکی پلی اتیلن اولیه، پلی اتیلن پیوند خورده با مالئیک انیدرید و پلی اتیلن پیوند خورده با ایمید به کمک آزمون های تجزیه گرماوزنی، گرماسنجی پویشی تفاضلی و رئومتری اندازه گیری شد. همچنین، خواص فیزیکی پلی اتیلن ایمید نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که پلی اتیلن پیونده خورده با مالئیک انیدرید و پلی اتیلن پیوند خورده با ایمید خواص بهتری دارند.

در دنیای امروزی استفاده از پلیمر ها روز به روز بیش تر می شود. ازآنجایی که دورریزهای آن ها در طبیعت قابل تجزیه نمی باشند بنابراین در طبیعت انباشته می شوند که این امر موجب آلودگی محیط زیست و بد شدن چهره طبیعت می شود. یکی از روش هایی که به تازگی مطرح شده است، تهیه پلیمر زیست تخریب پذیر می باشد. در این پژوهش پلی اتیلن سبک به عنوان نمونه انتخاب شده و در آزمایشگاه توسط اکسترودر به صورت فیلم در آورده شد. از مواد نشاسته، مواد اکسو˓ پلی لاکتیک اسید و مخلوط آ ن ها به عنوان زیست تخریب پذیرکننده استفاده شد و اثر آن ها بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی فیلم پلی اتیلن سبک بررسی شد. مقایسه نتیجه ها نشان داد نشاسته باعث افت زیادی در ویژگی های مکانیکی پلی اتیلن سبک می شود. در حالی که افزودن اکسو و پلی لاکتیک اسید، باعث افت کمی در ویژگی های مکانیکی شد.

در این تحقیق، نوعی کامپوزیت به منظور استفاده در بسته بندی مواد غذایی با ویژگی زیست تخریب پذیری تولید شد. در این فرآورده مرکب، از ماده پلیمری پلی اتیلن سبک در نقش ماده زمینه، پودر لیگنوسلولزی کاه گندم به عنوان پرکننده و سازگارکننده های MAPE (مالئیک انیدرید پلی اتیلن) PEG(400) و PEG(600) (پلی اتیلن گلیکول 400 و 600) استفاده گردید و با انجام آزمون های مختلف مکانیکی (کشش، خمش سه نقطه و ضربه) سعی شد بهترین ترکیب از نظر تاثیر عوامل سازگارکننده، تهیه گردد. نسبت ماده زمینه به فاز پرکننده در سطوح نسبی 70 به 30، 60 به 40، 50 به 50 و 40 به 60 در محصول مرکب به کار گرفته شد و هر یک از مواد سازگار کننده برای هر یک از نسبت های فوق در سه سطح 0 و 7 و 10، درصد مورد استفاده قرار گرفت. نتایج، نشان داد که MAPE، بهترین سازگارکننده از نظر بهبود ویژگی مقاومت مکانیکی است. نوع سازگار کننده، تاثیری در بهبود ویژگی مقاومت ضربه نداشت و کلیه تیمارها در ویژگی مقاومت خمش نسبت به نمونه شاهد، بهبود نشان دادند.