آزمايشگاه‌هاي مركزي

اهيمت آزمايشگاه‌‌ها در واحدهاي علمي و پژوهشي در حدي است كه مي‌توان آنها را قلب چنين مجموعه‌‌هايي به حساب آورد. با اين تعبير پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران داراي قلبي پر توان و نيرومند است.

آزمايشگاه‌هاي مركزي پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران با در اختيار داشتن وسايل و تجهيزاتي كامل با ارزشي بالغ بر ميليون‌ها دلار در واقع قوي‌ترين و كارامدترين مجموعه‌ آزمايشگاهي در رشته پليمر درسطح كشور و حتي در سطح منطقه است.

گروه آزمايشگاه‌هاي مركزي از 12 آزمايشگاه و دو كارگاه به شرح زير تشكيل شده است.

§ آزمايشگاه آناليز حرارتي

در اين بخش رفتار گرمايي مواد تحت برنامه دمايي مشخص، بررسي مي‌شود. اين برنامه دمايي مي‌تواند ديناميك يا استاتيك باشد. رفتارهاي گرمايي مورد بررسي در اين آزمايشگاه عبارتند از: دماي انتقال شيشه‌اي، دما و گرماي ذوب، دما و گرماي تبخير و تجزيه، گرماي بلورينگي، گرماي واكنش، گرماي انحلال، گرماي جذب، ظرفيت گرمايي ويژه، انرژي فعال‌سازي، تخريب اكسايشي، بررسي پخت، ضريب هدايت حرارتي، ضريب انبساط طولي، بررسي انعطاف‌پذيري و استحكام، تغييرات فازي و ...

سيستم‌ها و دستگاه‌‌هايي كه در اين بخش مورد استفاده قرار مي‌گيرند عبارتند از:

· گرماسنج پويشي تفاضلي(DSC:Netzsch MAIA200F3/Germany,PL/UK)

· وزن سنج گرمايي(TGA,PL/K)

· گرماسنج – وزن سنج (STA,PL/UK) DSC/TGA

· دستگاه آناليز گرمايي- مكانيكي(TMA,PL/UK)

· دستگاه اندازه‌گيري هدايت حرارتي (TCA,Taurus/Gerrmany)

· دستگاه HDT-VICAT(ATSFAAR,Italy)

§ آزمايشگاه آناليز ديناميك- مكانيكي

اندازه‌گيري تغييرات مدول ذخيره‌اي، ميزان اتلاف انرژي، مدول اتلافي و فاكتور اتلاف در حالت‌هاي مختلف خمشي، كششي، برشي و فشاري در شرايط هم دما و يا غير هم‌دما در كرنش بسيار كم، تحت تنش‌‌هاي دوره‌اي با فركانس مشخص( استاندارد HZ1) بر حسب دما و زمان، تعيين انتقال‌هاي Y,B,aو غيره، دماي انتقال شيشه‌اي Tg ،اندازه‌گيري كرنش و فركانس ناحيه خطي، ضريب انبساط حرارتي و تعيين تغييرات مدول اتلافي و ذخيره در محيط، و يا تحت شرايط رطوبت و حلال در اين آزمايشگاه انجام مي‌شود.

دستگاه‌‌هاي موجود در آزمايشگاه به شرح زير مي‌باشد:

· دستگاه (Tritec 2000DMA) DMTA-Triton

· دستگاه (Polymer Laboratory)DMTA-PL

§ آزمايشگاه شناسايي پليمرها

· گروه آزمايشگاه‌هاي مركزي علاوه بر آناليز دستگاهي نمونه‌هاي ارائه شده، به شناسايي پايه پليمري و اجزاي موجود در قطعات پلاستيكي، لاستيكي و كامپوزيتي ارائه شده از واحدهاي مختلف صنعتي مي‌پردازد. مهم‌ترين فعاليت اين آطمايشگاه شناسايي پليمر پايه، نوع و مقدار نرم كننده، نوع و مقدار پركننده، نوع و مقدار فيلر و شناسايي تعيين تعداد وضخامت لايه‌ها در فيلم‌هاي ضدر لايه پليمري است.

§ آزمايشگاه طيف‌سنجي( اسپكتروسكوپي)

تعيين ساختار شيميايي، مقايسه ساختاري دو تركيب، تعيين خلوص، بررسي سينتيك واكنش مواد معدني و آلي، آناليز كمي و كيفي تركيبات حاوي كروموفور، آشكارسازي گروه‌هاي عاملي و تعيين رابطه جذ با غلظت، مطالعه ريزساختار مولكولي پليمرها و كوپليمرها، ترتيب قرارگرفتن مونومر در كوپليمر و ساختار افزودني‌هاي مختلف از جمله پايداركننده‌ها، ضد اكسنده‌ها و نرم كننده‌ها در اين آزمايشگاه انجام مي‌شود.

دستگاه‌هاي موجود در آزمايشگاه طيف‌سنجي عبارتند از:

· دستگاه طيف‌سنجي زير قرمز (FTIR,Equinox55/ Bruker,Germany)

· دستگاه آناليز عنصري (CHNSO,Vario EL III/Elemntar, Germany)

§ آزمايشگاه طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته NMR

آزمون NMR به شناسايي تعداد و نوع پروتون،كربن و بعضي از عناصر مغناطيسي از جمله فسفر و فلوئور كمك مي‌كند. اين دستگاه هم‌چنين اطلاعاتي راجع به محيط اطراف اين گونه اتم‌ها به دست مي‌دهد و تكنيك مهمي براي تعيين ساختارهاي آلي است. سطح زير هر پيك در NMR پروتوني متناسب با تعداد پروتون‌هاست. نمونه‌ها به شكل محلول در حلال‌هاي دوتره مورد آزمون قرار مي‌گيرند. هم‌چنين طيف‌گيري نمونه‌ها به شكل دو بعدي و سه بعدي ممكن است. دستگاه موجود در اين آزمايشگاه عبارتست از (NMR400MHz,Bruker,Germany)

§ آزمايشگاه كروماتوگرافي

تعيين وزن مولكولي و متوسط آن، رسم منحني توزيع وزن مولكولي پليمرها و مخلوط‌هاي پليمري، جداسازي تركيب آلي به روش‌هاي گاز كروماتوگرافي و كروماتوگرافي مايع در آزمايشگاه كروماتوگرافي انجام مي‌شود.

دستگاه‌هاي موجود در اين آزمايشگاه عبارتند از:

· دستگاه كروماتوگرافي ژل تراوايي (GPC,Agilent 1100/USA,CHC13,THF)

· دستگاه كروماتوگرافي مايع به كارايي بالا (HPLC,Waters/USA)

· گاز كروماتوگراف/آشكارساز طيف‌سنج جرمي(GC Mass,Agilent 6890, USA)

§ آزمايشگاه ميكروسكوپي الكتروني و نوري

در اين آزمايشگاه، ساختار سطح و سطح مقطع، عيوب ساختاري نظير ترك‌ها و حفره‌ها، جهت‌يافتگي پر كننده در پليمر، پراكندگي فازهاي پليمري در يكديگر، سازگاري فازهاي پليمري با يكديگر، سازگاري پركننده پليمر، بررسي تغييرات اصطحكاك سطح، اندازه‌گيري خواص مكانيكي از جمله چسبندگي و كشساني و نوع عناصر موجود در آميزه‌هاي پليمري مورد بررسي و مطالعه قرار مي‌گيرد.

اين آزمايشگاه از دو بخش ميكروسكوپي نوري و الكتروني تشكيل شده و داراي دستگاه‌هاي زير مي‌باشد:

· ميكروسكوپ الكتروني پويشي مجهز به سيستم آناليز تصويري(SEM,TESCAN Vega II, Czech Rep.)

· دستگاه لايه نشاني طلا (Sputter Coater)

· سيست آناليز پرتو ايكس نصب شده بر روي SEM (EDXA,Oxford)

· ميكروسكوپ نوري در چهار مدل مختلف مجهز به صفحه داغ (Carl Zeiss)

§ آزمايشگاه ميكروسكوپي نيروي اتمي (AFM)

دستگاه، قابليت كار در مدهاي تماسي، غيرتماسي، ميكروسكوپي نيروي مغناطيسي، ميكروسكوپي نيروي جانبي و طيف‌سنجي نيرو را دارد. اين سيستم تنها AFM با قابليت كار در دماي متغيير ( محدوده دمايي محيط تا حدودC (300در كشور بوده و امكان مطالعه نمونه در حالت‌هاي جامد از جمله به شكل پودر را فراهم مي‌كند. نمونه‌‌هاي AFM به آماده‌سازي خاصي نياز ندارند. اما به توجه به حساسيت اسكنر، زبري سطح نمونه بايد كمتر از 15 ميكرومتر باشد . دستگاه AFM مدل DS-95-200E ساخت شركت DME دانماك مي‌باشد.

§ آزمايشگاه رئولوژي

خواص رئولوژيكي مواد مختلف(سيالات غير نيوتني) به ويژه پليمرها، از جمله پليمرهاي گرمانرم، مواد خميري شكل و محلول‌هاي رقيق پليمري در آزمايشگاه رئولوژي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. تعيين تنش برشي در يك دما و سرعت برشي معين، تعيين گرانروي(ويسكوزيته) ديناميك و ارستاتيك پليمرها و تعيين گرانروي كششي از جمله خواص رئولوژيكي قابل اندازه‌گيري در اين آزمايشگاه مي‌باشد. اندازه‌گيري ميزان سياليت پليمرها و تعيين نرخ جريان مذاب در دماهاي مختلف نيز در آزمايشگاه رئولوژي انجام مي‌شود.

دستگاه‌هاي موجود در آزمايشگاه رئولوژي عبارتند از:

· رئومتر صفحات موازي و مخروط(MCR300, Anton Paar,Austria)

· دستگاه اندازه‌گيري گرانروي گششي

· شاخص جريان مذاب(MFR)

§ آزمايشگاه خواص فيزيكي و الكتريكي

اندازه‌گيري دانسيته جامدات، بررسي اثر محيط‌هاي مختلف( از جمله شوينده‌ها، شامپوها و غيره) روي پلاستيك‌ها و ايجاد ترك در آن‌ها در دماهاي مختلف، اندازه‌گيري نقطه اشتعال مايعات و حلال‌ها، اندازه‌گيري توزيع اندازه ذرات در امولسيون‌ها و لاتكس‌ها، اندازه‌گيري وزن مولكولي پليمرها، استحكام ضربه‌اي و مقاومت پارگي پليمرها، ميزان نفوذپذيري فيلم‌هاي پلاستيكي در برابر گازها و تعيين شاخص اكسيژن بحراني نمونه‌ها دراين آزمايشگاه امكان‌پذير مي‌باشد. هم چنين خواص الكتريكي پليمرها از جمله هدايت و مقاومت ويژه سطح و حجم، پتانسيل زتا، ولتاژ شكست، استحكام دي‌الكتريك و ضريب اتلاف با تجهيزات موجود در اين آزمايشگاه قابل اندازه‌گيري است.

دستگاه‌هاي اين آ‍زمايشگاه قابل اندازه‌گيري است.

· دستگاه تعيين دانسيته با شش ستون

· دستگاه بررسي ترك‌هاي ناشي از تنش‌هاي محيطي

· دستگاه اندازه‌گيري انرژي پارگي فيلم‌هاي پلاستيكي (مقاومت پارگي)

· دستگاه اندازه‌گيري نقطه اشتعال

· دستگاه پراكندگي پرتو ليزر براي اندازه‌گيري وزن مولكولي پليمرها و توزيع اندازه ذرات

· دستگاه تعيين ميزان استحكام ضربه‌اي فيلم‌هاي پلاستيكي

· دستگاه اندازه‌گيري نفوذپذيري گاز در فيلم پلاستيك

· دستگاه اندازه‌گيري تعيين حداقل اكسيژن لازم براي سوختن پليمرها

· دستگاه تعيين ثابت دي‌الكتريك و فاكتور اتلاف

· دستگاه تعيين ثابت دي‌الكتريكي و ولتاژ شكست

· دستگاه تست مقاومت الكتريكي سطحي و حجمي

· دستگاه اندازه‌گيري پتانسيل زتا

§ آزمايشگاه پرتو ايكس

بررسي ساختار كريستالي( در مقايسه با كتابخانه موجود در نرم‌افزار)، شناسايي كيفي فازها و تعيين فاطله بين صفحات كريستالي با تكنيك‌هاي X-ray قابل انجام مي‌باشد. هم‌چنين اطلاعاتي شامل مساحت زير پيك‌ و پهناي پيك در نصف ارتفاع كه براي تعيين درجه كريستالينيتي و محاسبه اندازه ذرات مفيد مي‌باشد قابل ارائه مي‌باشد.

دستگاه‌‌هاي مورد استفاده دراين آزمايشگاه عبارتند از:

· دستگاه پراش پرتو ايكس(XRD,Siemens,D5000/Germany)

· پراكنش پرتو ايكس تحت زواياي كوچك و بزرگ (SWAXS,Hecus,S3Micropix,Austria)

§ آزمايشگاه خواص مكانيكي

تعيين استحكام كششي، فشاري، خمشي و ضربه‌اي پليمرها و استحكام چسبندگي سطوح (180 درجه) در آزمايشگاه خواص مكانيكي انجام مي‌شود. دستگاه‌‌هاي موجود در اين آزمايشگاه عبارتند از:

· دستگاه كشش (Instron,UK/MTS,US)

· دستگاه اندازه‌گيري مقاومت ضربه‌اي

· دستگاه ايجاد فاق(Notchvis)

§ آزمايشگاه نمونه سازي

· اولتراميكروتوم (U1tramicrotome)

دستگاهي است براي آماده‌سازي برش‌هاي خيلي نازك ( از چند نانومتر تا چند ميكرومتر) در دماي محيط و در دماهاي زيرصفر به منظور مطالعات ميكروسكوپ اكتروني عبوري(TEM). اين دستگاه توانايي تهيه برش از نمونه‌‌هاي بيولوژيك و نمونه‌‌هاي نرم از جمله لاستيك‌ها، پلاستيك‌ها و ترموپلاستيك الاستومرها را داراست. اين سيستم شامل اجزاي زير است:

1) دستگاه اولتراميكروتوم (Leica,EMUC7,Germany)

2) محفظه (Leica EMFC7.Germany) Cryogenic

3) چاقوي الماس با زاويه‌‌هاي برش 20 و 30

4) دستگاه چاقوساز

5) تجهيزات Triming

· دستگاه ميكروتوم (Microtome):

از اين دستگاه براي برش نمونه‌هاي پليمري به ضخامت 160-5 ميكرون استفاده مي‌شود. اين دستگاه فقط در دماي محيط كار مي‌كند. مدل دستگاه Leica و از نوع چرخشي است.

§ واحد نگهداري و تعميرات

وظايف وخدمات ارائه شده توسط اين اداره به شرح زير است:

1- مشاروه و نصب و راه‌اندازي و تعميرات سيستم‌هاي آزمايشگاهي وكارگاهي موجود در پژوهشگاه.

2- توليد و توزيع نيتروژن مايع كليه آزمايشگاه‌هاي پژوهشگاه

3- ساخت و تعميرات قطعات و لوازم شيشه‌اي آزمايشگاه

4- مشاوره، طراحي وساخت قطعات در حد امكانات كارگاه ساخت اين اداره خدمات خود را از طريق كارگاه‌هاي نيتروژن مايع، شيشه‌گري و ساخت ارائه مي‌نمايد.

برخي از طرح‌هاي خاتمه يافته

تيه و هويت‌شناسي پليمرهاي رسانا

بررسي و مقايسه سينتيك جمع‌شدگي و پخت در مونومرهاي دي‌آكريلاتي مورد استفاده دز چسب‌هاي دنداني

بررسي واكنش‌هاي تخريب حرارتي- اكسايشي پلي‌بوتادي‌ان

تهيه تركيبات عامل‌دار در مقياس نانو شيمي

تهيه و شناسايي بيس فنل آ BPA با استفاده ازكاتاليزور رزيني تبادل‌گر يوني مورد مصرف در پتروشيمي خوزستان و تعيين پارامترهاي مؤثر بر بهره واكنش

تهيه واكس پلي‌اتيلن اكسيد شده از واكس‌هاي محصول جانبي واحد HD پلي‌اتيلن پتروشيمي بندرامام

استخراج، جداسازي و شناسايي تركيبات موجود از چوب درخت Brownii Terminalia

تهيه و سنتز نانو مواد پلي‌استايرن- clay مورد مصرف در نانو كامپوزيت اصلاح شده بتن‌هاي ساختماني

بررسي سينتيك واكنش كوپليمريزاسيون وينيل استات و متيل متاكريلات و تعيين نسبت‌هاي فعاليت به كمك تكنيك H-NMR

تهيه لاتكس‌ها با ذرات هيبريدي پليمر- معدني از طريق پليمريزاسيون امولسيوني

سنتز و شناسايي پوشش‌هاي ضد مه بر پايه سيلان

تهيه نانو ذرات آلي- معدني و بررسي پارامترهاي مؤثر در ساخت آنها به روش پليمريزاسيون امولسيوني

طراحی پرتال (طراحی پورتال) : آرانا نتورک
Iran polymer & Petrochemical Institute all rights reserved