ساخت سوسپانسيون پلي استايرن به روش وارونگي فاز و ارزيابي رئولوژيكي آن

كارشناسي ارشد

به مخلوط غيرهمگني كه از پخش ذرات جامد در مايع به وجود مي‌آيد، سوسپانسيون گفته مي¬شود. سوسپانسيون¬ها در حوزه وسيعي از صنايع از جمله صنعت داروسازي، صنعت نفت و صنايع غذايي كاربرد دارند. در صنعت نفت از سوسپانسيون¬ها در تمام مراحل اكتشاف، استخراج، بهره¬برداري، انتقال و حتي ازدياد برداشت نفت استفاده مي¬شود. روش¬هاي رئولوژيكي بعنوان ابزاري قدرتمند براي انتشار روابط بين ساختار، فرمولاسيون، فرآيند و خواص بكار برده مي¬شوند. سوسپانسيون¬هاي پليمري رفتارهاي رئولوژيكي متفاوتي از خود نشان مي¬دهند كه مي¬توان اين رفتارها را با استفاده از مدل¬هاي رئولوژيكي توصيف نمود. در اين تحقيق به بررسي رفتار رئولوژيكي و پايداري سوسپانسيون پليمري پلي¬استايرن پرداخته شده است. ابتدا سوسپانسيون كلوئيدي پلي¬استايرن به روش امولسيون¬سازي وارونگي فاز ساخته شد و رفتار رئولوژيكي سوسپانسيون با استفاده از دستگاه رئومتر مورد بررسي قرار گرفت. اندازه ذرات و چندپراكنده بودن سوسپانسيون ساخته ¬شده با استفاده از آزمون DLS و شاخص PDI مشخص شد. آزمون FTIR براي بررسي ساختار شيميايي و تركيب نهايي سوسپانسيون انجام شد و ميزان پخش و پايداري سوسپانسيون پلي¬استايرن با بررسي پتانسيل زتا توسط دستگاه زتاسايزر و اندازه¬گيري هدايت الكتريكي در طول زمان ارزيابي شد. خواص رئولوژيكي سوسپانسيون كلوئيدي پلي استايرن با قطر حدود 490 نانومتر، با استفاده از دستگاه رئومتر بررسي شد. بررسي منحني جريان با استفاده از دستگاه رئومتر نشان داد كه رفتار سوسپانسيون پلي-استايرن سودوپلاستيك است و با افرايش تنش برشي رفتار رقيق شوندگي از خود نشان مي¬دهد. با توجه به خاصيت رقيق شوندگي فوق، احتمال مي¬رود در اثر اعمال تنش، گره¬خوردگي زنجيرهاي پليمر كم¬كم باز شود و مولكول¬ها راحت¬¬تر جا به¬ جا شوند كه اين مساله ناشي از خاصيت ويسكوالاستيك سوسپانسيون پليمري است. با بررسي مدل¬هاي رئولوژيكي مختلف، نزديكترين مدل به داده¬هاي آزمايشگاهي و نيز تنش تسليم كلوئيدي تعيين شد. با توجه به نتايج بدست آمده از منحني جريان و مدل¬هاي رئولوژيكي، مدل كاسون مناسب¬ترين مدل ارزيابي شد. در مجموع، سوسپانسيون پلي¬استايرن ساخته شده به روش امولسيون¬سازي وارونگي فاز، رفتار ويسكوالاستيك و رقيق شوندگي در مقابل تنش از خود نشان داد. رقيق شوندگي در مقابل تنش منجر به ايجاد قوام در زمان نگهداري و ذخيره و در نتيجه تسهيل تزريق و انتقال سوسپانسيون¬ها در جريان¬هاي آشفته¬ي نفت خام مي¬شود. واژه‌هاي كليدي: سوسپانسيون پليمري، پلي استايرن، امولسيون¬سازي وارونگي فاز، رئولوژي

194491

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرايندهاي جداسازي

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده