سنتز اتيلن بيس استياراميد ويژه پليمر آكريلونيتريل- بوتادي ان- استيرن

Synthesis of Ethylene Bis-stearamide for Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Polymer

اتيلن بيس استياراميد (EBS) يكي از افزودني هاي مهم به پليمر آكريلونيتريل- بوتادي ان- استيرن (ABS)است و به عنوان روان ساز، عامل لغزش يا رهاساز از قالب به كار مي رود. در اين پژوهش، EBS با استفاده از استياريك اسيد و اتيلن دي آمين در شرايط بازرواني طوري سنتز شد كه ويژگي هاي كاربرد در پليمرABS را داشته باشد. بازرواني باعث شد تا اتيلن دي آمين در اثر گرما از محيط واكنش خارج نشود و در نتيجه نسبت مولي مواد اوليه در واكنش حفظ شود و نياز به اتيلن دي آمين اضافي نباشد. اثر ديگر بازرواني خارج كردن اكسيژن احتمالي از فضاي راكتور واكنش و جلوگيري از اكسايش اتيلن دي آمين است. ساختار نمونه هاي سنتز شده با ارزيابي عدد اسيدي كل، دماي ذوب و طيف بيني زيرقرمز تبديل فوريه (FTIR) معين شد. عدد اسيدي كل نمونه هاي سنتز شده در مقياس آزمايشگاهي، بروميزي kg)1) و نيمه صنعتي kg)30) به ترتيب برابر 5/6 ، 7/8 و mg KOH/g6/8 و دماي ذوب نمونه ها در محدوده C? 44-141 بوده است. نتايج نشان مي دهد، عدد اسيدي كل نمونه ها رابطه معكوس با زمان واكنش دارد و هر چه زمان واكنش افزايش يابد، عدد اسيدي كل نمونه ها كاهش يافته و نمونه سنتز شده خالص تر است. براي آزمايش كاربردي آميزه هايي با پليمر ABS فاقد مواد افزودني، EBS توليد شده و نمونه مرجع تهيه شد و خواص فيزيكي – مكانيكي آنها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان مي دهد، كميت هاي اندازه گيري شده نظيرشاخص جريان مذاب ، مقاومت در برابر ضربه، نقطه نرمي ، دماي واپچش گرمايي، سختي و هم چنين استحكام كششي براي آميزه تهيه شده با اتيلن بيس استياراميد توليدي مطابقت خوبي با كميت هاي اندازه گيري شده با آميزه مرجع دارد.

Ethylene bis-stearamide is one of the important acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) polymer additives, which is used as lubricant, slip agent and mold release agent. In this research, ethylene bis-stearamide for ABS application was synthesized using stearic acid and ethylene diamine under reflux condition. Refluxing prevented ethylenediamine from evaporation and thus the initial molar ratio was maintained unchanged. The other role of refluxing was to prevent the oxidation of ethylene diamine by removal of oxygen which might have been present inside the reactor. The synthesized samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), total acid number and melting point. The total acid number of the synthesized samples in the lab, bench scale (1 kg) and pilot scale (30 kg) were 6.5, 8.7 and 8.6 mgKOH/g, respectively, and their melting points were in 141-144 °C range. It was found that total acid number values of samples are inversely proportional with reaction time. The longer the reaction time, the higher was the total acid number and sample purity. Compounding was carried out using ABS containing synthesized and reference ethylene bis-stearamide and the physical-mechanical properties of the samples were measured. The obtained results showed that, the measured properties such as melt flow index, impact resistance, softening temperature, heat deflection temperature, tensile strength and hardness for the compound prepared using synthesized ethylene bis-stearamide match very well with those of reference compound.