بررسی پارامترهای واکنشی ( دما، فشار و نسبتهای مولی مواد واکنش دهنده) در واکنش آمونیاکافت اتیلن دی کلراید برای تهیه پلی اتیلن آمینصها
First Statement of Responsibility
/نادر میرزایی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: شیمی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
شیمی کاربردی
Date of degree
۱۳۹۴/۰۵/۲۵
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
به منظور سخت و جامد نمودن رزینصهای اپوکسی، استفاده از عوامل شبکهصای کننده که به عنوان هاردنر نیز شناخته میصشوند اجتناب ناپذیر است .ترکیبات شیمیایی زیادی همچون اتیلن آمینها، پلی آمیدها، پلی آمیدوآمینصها و ایمیدازولینصها به عنوان عوامل پخت رزین اپوکسی مورد استفاده قرار میصگیرند .هدف اصلی این پروژه تهیه هاردنرهای پلی اتیلن آمینی از طریق واکنش آمینکافت ایتلن دیصکلراید میصباشد .همچنین پارامترهای واکنشی مهمی چون دما، نسبتهای مولی مواد واکنش دهنده مورد بررسی قرار میصگیرد .در این پروژه به جهت تولید پلی اتیلن آمینصها، اتیلن دی کلراید و آمونیاک با هم واکنش میصدهند که پلی اتیلن آمینصهای مانند اتیلن دی آمین، دی اتیلن تری آمین، تری اتیلن تترا آمین، تترا اتیلن پنتا آمین، آمینو اتیل پیپرازین، پیپرازین و مشتقات آمینی دیگر تولید میصشوند .بر اساس مطالعات انجام شده مشخص شد که دما، زمان و نسبت مولی مواد واکنش دهنده از پارامترهای تاثیر گذار در راندمان واکنش میصباشند .به منظور مشخص نمودن تاثیر هر پارامتر و همچنین رسیدن به حداکثر راندمان طراحی آزمایش انجام شد .برای طراحی آزمایش از نرم افزار Minitab به روش رویه پاسخ سطح استفاده گردید .شرایط تولید پلی اتیلن آمینصها با استفاده از RSMبهینه سازی شدند .سه پارامتر شامل زمان واکنش، دما و نسبت مولی مواد واکنش دهنده در پنج سطح مورد بررسی قرار گرفتند .شرایط بهینه برای پارامترها به این صورت به دست آمد :زمان واکنش ۳ ساعت، نسبت مولی) اتیلن دی کلراید :آمونیاک ۱: ۷۵/۱۰ (و دما ۱۸۰ درجه سلسیوس .راندمان واکنش ۹/۸۹ نسبت به اتیلن دی کلراید مصرفی حاصل شد .در بخش بعدی این پروژه به منظور شناسایی نوع پلی اتیلن آمین-های سنتزی از آنالیزMS - GSاستفاده گردید .به منظور مقایسه زمان پخت هاردنر سنتز شده با هاردنرهای تجاری، رزین اپوکسی اپیران ۶ یک بار با هاردنر پلی اتیلن آمینی سنتز شده و بار دیگر با هاردنر تجاری F۲۰۵ پخت داده شد .پس از اندازه گیری زمان های پخت مشخص گردید که هر دو هاردنر زمانصهای پخت نزدیک بهم داشته و باعث سفت شدن رزین اپوکسی اپیران ۶ میصشوند
Text of Note
In order to solidify the epoxy resins, it is necessary to use a crosslinking agent which also known as hardener. There are several chemical substances such as ethylene amines, polyamides, polyamidoamines and imidazoles that can be used as crosslinking agent in epoxy curing systems. The main aim of this project is the preparation of polyethylene amine hardeners through aminolysis of ethylene dichloride. Meanwhile, different critical parameters of reaction such as temperature, time and molar ratio of reactants were investigated.In this project, in order to prepared polyethylene amines, ethylene dichloride and ammonia were reacted together and different derivatives of polyethylene amines (e.g. ethylene diamine, diethylene triamine, triethylene tetra amine, piperazine, etc.) were synthesized. According to the obtained results, it was conclude that temperature, time and molar ratio of reactants are the most important parameters that controlled the reaction pathway. To optimize the effective parameters with the minimum number of experiments, the application of experimental design methodologies were used. Experimental data were analyzed using Minitab software. Response surface methodology (RSM) which is known as a useful statistical method was used for experimental design. In the present project, central composite design which is a widely used form of RSM, was employed for optimization of photocatalytic polyethylene amine preparation process. In order to evaluate the influence of operating parameters, three main factors at five levels were chosen: temperature, time and reactants molar ratio. The optimum values of the temperature, molar ratio of reactants (ethylenedichloride:ammonia) and reaction time were 180 C, 10.75:1, and 180 min, respectively. In optimized condition, the yield of reaction was about 89.9 (related to ethylene dichloride).GC-Mass analysis was employed to characterize the synthesized polyethylene amines. Also the curing time of prepared polyethyleneamines were compared with commercial hardener (F205). Results show that the hardening time of both curing agents are close together