كپسوله كردن اكتان افزاي MTBE توسط پلي متيل متاكريلات با استفاده از روش پليمريزاسيون ميني امولسيوني معكوس

Encapsulation of MTBE octane booster by inverse mini-emulsion polymerization

متيل ترشيوبوتيل اتر (MTBE) به عنوان بالابرنده عدد اكتان بنزين در بسياري از كشورها مورد استفاده قرار گرفته ولي پس از طي مدت زمان كوتاهي بدليل جذب بسيار زياد در آب و احتمال ورود به آب هاي زير زميني، مصرف آن در كشورهاي توسعه يافته ممنوع شده است. در اين پژوهش براي اولين بار، جهت كاهش اثرات نامطلوب زيست محيطي استفاده از MTBE ، كپسوله نمودن آن و كنترل آزادسازي در موتور خودرو و هنگام احتراق مورد توجه قرار گرفت. بدين منظور پليمريزاسيون ميني امولسيوني معكوس مونومر متيل متاكريلات(MMA) در حضور MTBE و در محيط سيكلوهگزان به روش روغن/ آب / روغن انجام شد. نانوكپسول پلي متيل متاكريلات/ MTBE در نسبتهاي وزني 0/5، 1، 2 از MTBE به متيل متاكريلات (R=MTBE/MMA) سنتز گرديد. اثر تغيير مقادير R بر درصد تبديل پليمريزاسيون، راندمان كپسوله كردن MTBE و مورفولوژي كپسولها بررسي گرديد. تغيير نسبت R از 0/5 تا 2 اين امكان را فراهم نمود تا سايز كپسول ها در محدوده 50 تا 500 نانومتر كنترل شود. شروع حدوده تخريب MTBE خالص از 130 درجه سانتيگراد در حالت بدون وجود پوسته پليمري به 250 درجه افزايش يافت و باعث شد تا آزاد سازي هسته بوسيله حرارت و از دماي 250 درجه آغاز شود. با افزودن 1/5% كپسولها به بنزين، علاوه بر كنترل آزادسازي MTBE در موتور خودرو، عدد اكتان 5 واحد افزايش يافت. با توجه به نتايج بدست آمده، پليمريزاسيون ميني امولسيوني معكوس روش مناسبي براي كپسوله كردن و كاهش اثرات زيست محيطي MTBE بوسيله محدود نمودن تماس آن با محيط مي باشد.

Methyl Tert-butyl Ether(MTBE) has been used as a booster in gasoline octane numbers in many countries, but after a short time due to the high absorption in water and the possibility of entry into groundwater, its use in developed countries is prohibited. In this work, for the first time, to reduce the adverse environmental effects, MTBE was encapsulated, and release control was considered. For this purpose, the inverse mini-emulsion polymerization of monomer methylmethacrylate(MMA) was performed in the presence of MTBE and in the cyclohexane medium by oil/water/oil. Poly methyl methacrylate/MTBE nanocapsules were synthesized in 0.5, 1, 2 ratios of MTBE to methyl methacrylate (R = MTBE / MMA). The effect of changing R values ​​on conversion polymerization, on encapsulation efficiency of MTBE and on the morphology of capsules was investigated. For this purpose, TGA and TEM were used. Changing the R ratio from 0.5 to 2 allowed the capsule to be controlled in the range of 50-500 nm. The start of the MTBE degradation range of 130 ° C increased to 250 ° C due to the presence of the MTBE inside the capsule, and it was possible to start controlling the release of the nucleus by heating and starting at a temperature of 250 ° C. By addition of 1.5% of the capsules to the gasoline, the octane number increased by 5 units. According to the results inverse mini-emulsion polymerization is a suitable method for encapsulating and reducing the environmental effects of MTBE by limiting its contact with the environment.