گروه پژوهشی توسعه و فرآورش مواد پلیمری

گروه پژوهشی توسعه و فرآورش مواد پلیمری

 

مدیر: دکتر مهناز شاهزمانی

شماره تماس: 03133912813

ایمیل: m.shahzamani@acecr.ac.ir

 

درباره گروه پژوهشی توسعه و فرآورش مواد پلیمری:

گروه پژوهشی توسعه و فرآورش مواد پلیمری جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان از سال 1396 به صورت غیر رسمی و از اواخر سال 1398 فعالیت های خود را در قالب گروه توسعه و فرآورش مواد پلیمری آغاز نمود.

این گروه با کمک نیروهای متخصص و دانش آموختگان ممتاز دانشگاهی همواره سعی دارد تا در راستای رفع نیازهای کشور اقدام به تعریف و انجام طرح‌های پژوهشی با هدف توسعه کاربرد محصولات پلیمری در محورها و زمینه‌های فعالیت تعیین شده بپردازد.

 

زمینه‌ فعالیت:
- چسب، رزین و پوشش‌های صنعتی خاص

- توسعه کاربرد پلیمرهای طبیعی و زیست تخریب پذیر

- کامپوزیت و نانوکامپوزیت‌های پلیمری و الاستومری

 

توانمندی‌های علمی، تخصصی و پژوهشی:

- سنتز ، ساخت و اصلاح خواص مواد و افزودنی های پلیمری

- طراحی و اصلاح فرمولاسیون ترکیبات پلیمری

- دستیابی به دانش فنی تولید مواد پلیمری خاص و پیشرفته

- ارائه خدمات تخصصی و مشاوره مهندسی در زمینه مواد پلیمری

- برگزاری دوره‌ها، کارگاه‌های آموزشی و سمینارهای تخصصی

 

طرح‌های شاخص:

- تولید آزمایشگاهی سوپرجاذب‌های پلیمری متخلخل با قابلیت استفاده در مصارف کشاورزی

- امکانسنجی تولید جاذبهای با کارآیی بالا جهت حذف آلودگی مواد رنگی و مواد آلی- نفتی از آب و پسابهای صنعتی

- تولید و تجاری سازی رزین پلیمری مخصوص ترمیم سنگ‌های مرمریت

- شناسایی و ارزیابی رزینهای پلیمری مورد استفاده برای کاربرد خاص

- سنتز و تولید آزمایشگاهی رزین های کومارون ایندن

- سنتز و تولید رزینهای تیوکول از منابع داخلی

- طراحی و تولید پوشش های الکتروکرومیک برگشت پذیرانطباقی

 

چکیده برخی از طرح ها:

- تولید آزمایشگاهی سوپرجاذب های پلیمری متخلخل با قابلیت استفاده در مصارف کشاورزی

کاهش منابع آبی و روبه رو شدن کشور با بحران خشکسالی در سالهای اخیر، اهمیت صرفه جویی در مصرف آب و استفاده بهینه از منابع آبی را بیش از پیش آشکار ساخته است. سوپرجاذب های پلیمری به دلیل ویژگی جذب آب بالای خود با کاهش تعداد دفعات مورد نیاز برای آبیاری ، نقش مهمی در مدیریت مصرف آب در بخش کشاورزی خواهد داشت. این طرح پژوهشی در سه بخش انجام شد. در بخش اول طرح، هدف تولید نمونه تجاری سوپرجاذب قرار داده شد بطوریکه امکان استفاده از آن در مصارف کشاورزی وجود داشته باشد. در بخش دوم طرح سوپرجاذب های پلیمری متخلخل و فوق متخلخل به منظور افزایش سرعت جذب آب نمونه ها سنتز و مورد بررسی قرار گرفتند.  بخش سوم این طرح نیز به منظور افزایش میزان تخریب پذیری سوپرجاذب ها و همچنین افزایش استحکام محصول، با تمرکز بر تولید هیدروژل های کامپوزیتی برپایه پلیمرهای طبیعی انجام گرفت. در هر مرحله از این طرح ابتدا پارامترهای مؤثر بر واکنش تعیین گردید و در پی آن تأثیر پارامترهای مختلف بر خواص نهایی سوپرجاذب مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و در پایان از بین نمونه های تهیه شده نمونه بهینه انتخاب و با دیگر نمونه های تجاری مقایسه شد. آزمون های تکمیلی به منظور اندازه گیری میزان مواد واکنش نکرده، تعیین میزان عملکرد آن در حضور خاک و همچنین اندازه گیری میزان آب در دسترس گیاه در خاک نسبت به خاک حاوی سوپرجاذب نیز بر روی نمونه نهایی انجام شد. میزان جذب آب نمونه بهینه در آب مقطر بیشتر از 300 برابر وزن سوپرجاذب بدست آمده است. میزان آب در دسترس گیاه نیز در حضور سوپرجاذب در خاک لوم شنی نسبت به نمونه خاک خالص 56% افزایش می یابد که به این میزان سبب کاهش تعداد دفعات آبیاری و در نتیجه کاهش میزان مصرف آب کشاورزی می شود.

- تولید و تجاری سازی رزین پلیمری مخصوص ترمیم سنگ های مرمریت

سنگهای ساختمانی از نظر فاکتورهای مکانیکی به دلیل وجود ترک و حفره دارای خاصیت تردی و شکنندگی هستند. بنابراین لازم است جهت ارتقاء مقاومت سنگ و کیفیت ظاهری آن، حفره ها و درزهای موجود در سطح سنگ به طور مطلوب و مناسب از رزین پر شوند. رزینهای مورد استفاده باید ضریب انبساط طولی و حجمی نزدیک به سنگ داشته باشد، سطح آن پس از استفاده، ساب بردارد و پس از مصرف نشست نکند، از استحکام بالایی برخوردار باشد و به مرور زمان از زردشدگی کمتری برخوردار گردد. ااین پروژه با هدف بهبود خواص رزین های داخلی مورد استفاده در صنعت سنگ بویژه سنگ های مرمریت و کاهش معایب اعلام شده مانند ضعف استحکام، بوی زیاد و آلودگی محیط کار و کاهش میزان زردشدگی رزین در طول زمان، انجام شد.

- شناسایی و ارزیابی رزین های پلیمری مورد استفاده برای کاربرد خاص

هدف از انجام این پروژه ارزیابی و مطالعه روشهای تعیین مشخصات و جداسازی اجزاء ترکیبات مورد استفاده در ماشین بود تا با بررسی دقیق مواد مورد استفاده بتوان مواد مشابه ترکیبات مورد مصرف مورد استفاده قرار گیرد. در این پروژه ابتدا براساس مطالعات کتابخانه‌ای، روش های شناسایی مواد و جداسازی اجزای ترکیبات مورد استفاده مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. سپس روش های مناسب برای ارزیابی بیشتر شناسایی و انتخاب شدند. در فاز دوم براساس روشهای تعیین شده آزمون ها بر روی مواد مورد نظر انجام و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پروژه، براساس آزمون های انجام شده بر روی مواد مورد نظر شناسایی اولیه انجام گرفت. پس از شناسایی مواد ، در ترکیباتی که شامل دو یا چند ماده مختلف بودند جداسازی نیز انجام گرفت و مواد ساختاری تشکیل دهنده اجزاء به همراه غلظت هر ترکیب با تقریب نسبتا بالایی شناسایی شد.

- مطالعه و امکان سنجی تولید جاذبهای با کارآیی بالا جهت حذف آلودگی مواد رنگی و مواد آلی- نفتی از آب و پسابهای صنعتی

همواره وجود لکه های نفتی و آلودگی‌های آلی موجود در آب به عنوان یک تهدید جدی برای محیط زیست و سلامت انسان مطرح شده است. براین اساس حذف آلودگی های ناشی از آن با سرعت بالا و در کمترین زمان ممکن بویژه در موارد اضطراری به صورت یک چالش مورد توجه پژوهشگران بوده است. روش های مختلفی در این زمینه پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در میان این روش ها، جذب سطحی بوسیله جاذبها به دلیل قیمت نسبتاً پایین، ساخت آسان، هزینه تولید کمتر، کارآیی بالا و کمترین میزان آلودگی جانبی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در طرح پژوهشی حاضر سنتز و مشخصه یابی ترکیبی از جاذبهای پایه کربنی مورد توجه قرار گرفته است. براساس مطالعات صورت گرفته، این دسته از جاذب ها به دلیل ساختار بسیار متخلخل و آبگریز خود دارای ظرفیت جذب بالایی نسبت به جاذب های معمول هستند. هدف از انجام این طرح سنتز یک نوع جاذب نفتی بسیار متخلخل، با کارآیی بالا و مؤثر است که به طور همزمان از ویژگی هایی مانند درصد جذب نفت بالا، آبگریزی و روغن دوستی خوب، قابلیت بازیابی ماده جذب شده، قابلیت استفاده دوباره و زیست تخریب‌پذیری نسبت به نمونه جاذب های مشابه برخوردار باشد. براساس مطالعات صورت گرفته این دسته از جاذب های نفتی نانوساختار به دلیل ساختار بسیار متخلخل و آبگریز خود دارای ظرفیت جذب بالاتری (بیشتر از g/g 80) نسبت به جاذبهای نفتی معمول هستند. علاوه بر آن از انعطاف پذیری خوبی نیز برخوردار خواهند بود که این ویژگی نه تنها باعث سهولت کاربرد آنها می شود، بلکه قابلیت بازیابی ماده جذب شده را در تعداد دفعات مختلف امکان پذیر می سازد و از آنجا که از مواد طبیعی سنتز می شوند زیست تخریب پذیر نیز می باشد.