In Situ Synthesis and Characterization of Ethylene-based Copolymers, Terpolymers and Composites. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (M.S. Thesis) MS Thesis_Md Khairul Bahar_202110970.pdf Restricted to Repository staff only until 17 July 2024. Download (4MB)

Arabic Abstract

البولي أوليفين ومشتقاتها هي منتج تجاري مهم منذ اختراعها. لذا، من الضروري دراسة تراكيب البوليمرات المختلطة الثنائية والثلاثية لهذه المركبات نظرًا لاستخداماتها الواسعة. في هذه الدراسة، تم رصد التوليف في الموقع لبوليمر الإيثيلين - البروبيلين المشترك وثلاثيمره مع الستايرين، والمركبات المتراكبة مع هيدروكسيد مزدوج الطبقات من مع تحليل خصائصهم الحرارية. كان للستايرين تأثير كبير على الفعالية، حيث زاد الإنتاج (LDH) النيكل والكروم بنسبة 195 % و 235 % بإضافة 0.5 مل و 1.0 مل ستايرين على التوالي، مقارنة بالإيثيلين - البروبي لين النقي. انخفضت درجة البلورية ودرجة الانصهار والاستقرارية الحرارية بسبب الستايرين، ومع ذلك، كان أداؤها أفضل بالمقارنة مع أولفين الثالثة. من وجهة نظرأخرى، أثرت إضافة -α الأعمال المماثلة لثلاثي البوليمر حيث كانت أحد مونومرات خلال البلمرة على الاستقرارية الحرارية لثلاثي "Drop-in" كمواد حشو بالتنقيط (LDH) هيدروكسيد النيكل-الكروم البوليمر بشكل سلبي. ومع ذلك، تحسنت الاستقرارية الحرارية للمنتج النهائي بعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية. بالإضافة إلى الكوبوليمرات وثلاثي البوليمرات من الإيثيلين، تمت دراسة تفاعل الإيثيلين مع حشوات مختلفة باستخدام التقنية نفسها. كانت الحشوات المثيرة للاهتمام عبارة عن اثنين من الأطراف العضوية المعدنية ومواد نفايات. أظهرت المركبات ذات تراكيب الأطراف العضوية المعدنية تحسنًا طفيفًا في التبلور والاستقرار الحراري مقارنةً بالبولي إيثيلين الخام. ولكن المركبات مع مواد النفايات أظهرت أعلى درجة تبلور بنسبة 93 % عند مستوى منخفض جدًا من تحميل ومع ذلك، لم تكن هناك فروق جلية في درجة الانصهار ودرجة التبلور وخصائص ."Drop-in" المادة كحشوة بالتنقيط الشكل الخارجي للمركبات مقارنةً بالعينة الضابطة. بدون الخوض بالتفاصيل، يعتبر المركب البولي إيثيلين المحصل عليه ذو استقرار حراري وتبلور أفضل بالمقارنة مع البولي إيثيلين الخام .

English Abstract

Polyolefin and their derivatives are an important commercial product since their invention. Hence, it is crucial to study their co and terpolymers due to their extensive use. In this research, in situ synthesis of ethylene-propylene copolymer, their terpolymer with styrene, and composites with nickel-chromium layered double hydroxide (LDH) has been reported along with their thermal properties. Styrene had a significant impact on the activity, increasing the yield by 195 % and 235% with an addition of 0.5 mL and 1.0 mL styrene, respectively, compared to neat ethylene-propylene (EP). The crystallinity, melting temperature, and thermal stability decreased due to styrene, nevertheless, it performed better compared to similar work of terpolymer where α-olefin was the third monomer. The incorporation of nickel-chromium (NiCr) LDH as a drop-in filler during in situ polymerization affected adversely on the thermal stability of the terpolymer. However, the ultrasonication treatment improved the thermal stability of the final product. Along with the co and terpolymers of ethylene, polymerization of ethylene with different fillers were also investigated using the same in-situ technique. The interested fillers were two metal organic frameworks and a waste materials. The composites showed better crystallinity and the thermal stability compared to neat polyethylene. The composites with metal organic frameworks outperformed slightly the composites with the waste materials. The composites with the waste materials showed highest crystallinity of 93% at a very low level of loading of the material as drop-in filler. However, there was no distinguishable difference in melting temperature, crystallization temperature and morphological properties of the composites compared to the control sample. In brief, the obtained polyethylene composite had better thermal stability and crystallinity with respect to polyethylene.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Al-Harthi, mamdouh
Committee Members:	Hossain, Mohammad Mozahar and Razzak, Shaikh Abdur and Al-Juhani, Abdulhadi Abdullah and Jose, Jobin
Depositing User:	MD. KHAIRU BAHAR (g202110970)
Date Deposited:	02 Aug 2023 10:55
Last Modified:	02 Aug 2023 10:55
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142459