مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریپژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-33451012025610Application of artificial intelligence technology in the development of polymersکاربرد فناوری هوش مصنوعی در توسعه پلیمرها511faمحسن نظریانمهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانستارحسن پورمهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران2025222<p style="text-align: left;"> This article explores the role of artificial intelligence (AI) in polymer science, emphasizing its impact on design, manufacturing, quality control, and sustainability. Advanced AI algorithms are revolutionizing polymer development by enabling precise modeling and simulation, optimizing material properties, and enhancing manufacturability. Machine learning techniques are being applied in process simulation, real-time monitoring, and predictive maintenance, leading to fewer defects, reduced waste, and improved operational efficiency. The article also examines AI's contributions to recycling and waste management, showcasing innovative solutions for creating durable and recyclable polymers that align with circular economy principles. Additionally, AI supports the development of biobased and biodegradable polymers, offering eco-friendly alternatives for applications such as packaging and medical devices. The research underscores the importance of interdisciplinary collaboration to fully leverage AI's potential, demonstrating how these technologies can drive greener production, reduce resource consumption, and promote environmental sustainability. By integrating AI into polymer science, this paper highlights its transformative role in advancing sustainable materials and processes, positioning AI as a cornerstone in the evolution of the field. The findings suggest that AI not only accelerates innovation but also addresses critical environmental challenges, making it an indispensable tool for the future of polymer science and sustainable industrial practices.</p><p>این مقاله به بررسی نقش هوش مصنوعی (AI) در علم پلیمر پرداخته و اهمیت آن را در طراحی، تولید، کنترل کیفیت و پایداری برجسته کرده است. نشان داده شده است که الگوریتم‌های پیشرفته هوش مصنوعی می تواند توسعه پلیمرها را متحول کرده و امکان مدلسازی و شبیه‌سازی دقیق برای بهینه‌سازی خواص و بهبود قابلیت تولید را فراهم سازد. استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشین در شبیه‌سازی فرآیندها، پایش لحظه‌ای و نگهداری پیش‌بینانه منجر به کاهش نقص، حداقل‌سازی ضایعات و افزایش بهره‌وری عملیاتی شده است. این مقاله همچنین مطالعاتی را مرور کرده است که به نقش هوش مصنوعی در بازیافت و مدیریت پسماند پرداخته و راهکارهای نوآورانه‌ای برای طراحی پلیمرهای بادوام و قابل بازیافت ارائه داده است که اصول اقتصاد چرخشی را تقویت می‌کند. هوش مصنوعی با پشتیبانی از توسعه پلیمرهای زیست‌پایه و زیست‌تجزیه‌پذیر، جایگزین‌های دوستدار محیط‌زیست برای کاربردهای مختلف از جمله بسته‌بندی و تجهیزات پزشکی ارائه داده است. این پژوهش بر اهمیت همکاری بین‌رشته‌ای برای بهره‌گیری از پتانسیل هوش مصنوعی تأکید کرده و نشان می‌دهد که چگونه این فناوری‌های پیشرفته می‌توانند تولید سبزتر، کاهش مصرف منابع و دستیابی به پایداری زیست‌محیطی را به همراه داشته باشند. این مقاله هوش مصنوعی را به‌عنوان یک رکن اساسی در تحول علم پلیمر معرفی کرده است.</p>http://irdpt.ir/ar/Article/Download/49520مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریپژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-33451012025610Elucidation of viscoelastic phase separation in polymer systemsتبیین جدایش فازی گرانروکشسان در سامانه های پلیمری1326faحمیدرضا حیدرنژاددانشگاه صنعتی مالک اشتر2025118<h3 style="text-align: left;"><span style="font-family: times new roman, times, serif; font-size: 14pt;">To further understand phase separation as a fundamental phenomenon in the development and control of spatially heterogeneous patterns in polymer systems, it was argued that phase separation in these systems is generally belongs to “viscoelastic phase separation”, in which the morphology of the system is influenced not only by the mechanical equilibrium of thermodynamic force, but also by viscoelastic force. The origin of the viscoelastic force is the dynamic asymmetry between the components of the polymeric mixture, which can be caused by size differences or differences in glass transition temperatures between the components. Such dynamic asymmetry usually occurred in polymer solutions and polymer blends, which universally lead to a new kinetic path, called a transient gel state, upon their phase separation. A transient gel is a state in which the characteristic deformation rate produced by phase separation is faster than the characteristic rheological relaxation rate. The basic features of viscoelastic phase separation, which originates from transient gel formation, were predicted to be common to any “dynamically asymmetric” fluids with large size differences between the constituent components, such as polymer solutions. Furthermore, the evolution of the structural pattern in polymer solutions and polymer blends is essentially similar and there is no qualitative difference between the two cases, suggesting a universal nature of viscoelastic phase separation in dynamically asymmetric mixtures regardless of the origin of the asymmetry</span></h3>
<p style="text-align: left;"> </p>
<p><span style="font-family: times new roman, times, serif; font-size: 14pt;">.</span></p>
<p style="text-align: left;"><span style="font-family: times new roman, times, serif; font-size: 14pt;"> </span></p><p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 14pt;"><strong><span style="font-family: verdana, geneva, sans-serif;"><span style="font-family: verdana, geneva, sans-serif;"><span style="font-family: tahoma, arial, helvetica, sans-serif;">در راستای درک بهتر جدایش فازی به عنوان پدیده ­ای اساسی در ایجاد و کنترل الگوهای ناهمگن فضایی در سامانه­ های پلیمری، استدلال شد که جدایش فازی در این سامانه­ ها به طور کلی از نوع "جدایش فازی ویسکوالاستیک" است، که در آن مورفولوژی سامانه نه تنها تحت تأثیر تعادل مکانیکی نیروی ترمودینامیکی، بلکه از نیروی ویسکوالاستیک نیز تأثیر می پذیرد. منشأ نیروی ویسکوالاستیک، عدم تقارن دینامیکی بین اجزای مخلوط پلیمری است که می­ تواند ناشی از اختلاف اندازه یا تفاوت در دمای انتقال شیشه بین اجزا باشد. این عدم تقارن دینامیکی اغلب در محلول­ ها و آلیاژهای پلیمری وجود دارد و به طور کلی منجر به یک مسیر جنبشی جدید تحت عنوان حالت ژل گذرا، پس از جدایش فازی می­ گردد. ژل گذرا حالتی است که در آن نرخ تغییر شکل مشخصه تولید شده توسط جدایش فازی سریع‌تر از نرخ آسودگی رئولوژیکی مشخصه است. ویژگی‌های اساسی جدایش فازی ویسکوالاستیک، که از تشکیل ژل گذرا نشأت می‌گیرد، تقریباً در اغلب سیالات "نامتقارن دینامیکی" که اختلاف اندازه زیادی بین اجزای تشکیل دهنده دارد، مانند محلول‌های پلیمری، مشترک پیش ­بینی شد. بعلاوه، تکامل الگوی ساختاری در محلولهای پلیمری و آلیاژهای پلیمری در اصل مشابه بوده و هیچ اختلاف کیفی بین این دو حالت وجود ندارد که این موضوع ماهیتی جامع از جدایش فازی ویسکوالاستیک در مخلوط های نامتقارن دینامیکی صرف نظر از منشأ عدم تقارن را پیشنهاد می­ کند.</span></span></span></strong></span></p>http://irdpt.ir/ar/Article/Download/49238مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریپژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-33451012025610A Review of Epoxy-Thermoplastic Systems: A Novel Classification of Morphology and Its Influence on Toughness مروری بر سامانههای اپوکسی-گرمانرم: دستهبندی جدیدی از مورفولوژی و تأثیر آن بر چقرمگی2736fa شهرزاد مهدیزاده فرسنگیگروه مهندسی پلیمر، پژوهشکده مهندسی کامپوزیت، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایرانمهرزادمرتضاییگروه مهندسی پلیمر، پژوهشکده مهندسی کامپوزیت، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایرانحسنفتاحیگروه مهندسی پلیمر، پژوهشکده مهندسی کامپوزیت، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران 2025226<p style="padding-right: 60px; text-align: left;">Epoxy resins are extensively utilized across various industries, including aerospace, automotive, and electronics, owing to their outstanding mechanical properties, appropriate thermal stability, and strong adhesion. Nevertheless, the intrinsic brittleness of these materials poses challenges in certain engineering applications. To enhance the toughness of these resins, numerous studies have explored the use of various additives. The integration of epoxy resin with thermoplastic polymers and the manipulation of morphology at the micro and nano scales have also been identified as effective strategies.</p>
<p style="padding-right: 60px; text-align: left;">This article first explores various mechanisms of strength and toughness and discusses the impact of incorporating thermoplastics into epoxy resin. It then examines the types of morphologies formed in composite and alloy systems. In this study, three effective morphologies (including single-phase morphology or controlled phase separation in alloys and blends, interface morphology in composites, and co-continuous phase morphology in composites) have been investigated to enhance toughness. Furthermore, the challenges in morphology engineering and their effects on the final properties of the materials have been analyzed.</p>
<p style="padding-right: 60px; text-align: left;">Finally, future research directions for enhancing the morphology of epoxy-thermoplastic systems with improved toughness are suggested. This research illustrates that the study, design, and precise control of morphology can greatly improve the performance of these materials in advanced engineering applications.</p><p>رزین‌های اپوکسی به‌دلیل دارا بودن خواص مکانیکی عالی، پایداری حرارتی مناسب و چسبندگی بالا، در صنایع مختلفی همچون هوافضا، خودروسازی و الکترونیک کاربرد گسترده‌ای دارند. با این حال، شکنندگی ذاتی این مواد، محدودیت‌هایی را در کاربردهای مهندسی ایجاد کرده است. برای بهبود چقرمگی این رزین‌ها، پژوهش‌های متعددی با استفاده از افزودنی‌های مختلف انجام شده است. ترکیب رزین اپوکسی با پلیمرهای گرمانرم و کنترل مورفولوژی در سطح میکرو و نانو نیز به‌عنوان یک راهکار مؤثر شناخته شده است. </p>
<p>این مقاله در ابتدا به بررسی انواع سازوکارهای استحکام و چقرمگی پرداخته و تأثیر افزودن پلیمرهای گرمانرم به رزین اپوکسی را ارائه می‌دهد. سپس، انواع مورفولوژی‌های ایجاد‌شده در سامانه‌های چندسازه و آلیاژ را بررسی می‌کند. در این مطالعه، سه نوع مورفولوژی مؤثر (شامل مورفولوژی تک‌فاز یا جدایی فازی کنترل‌شده در آلیاژ و آمیزه، مورفولوژی سطح مشترک در چندسازه و مورفولوژی فاز مشترک در چندسازه) برای افزایش چقرمگی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین، چالش‌های موجود در مهندسی مورفولوژی و تأثیر آن بر خواص نهایی مواد تحلیل شده‌اند. </p>
<p>در پایان، مسیرهای پژوهشی آینده برای توسعه‌ی مورفولوژی سامانه‌های اپوکسی-گرمانرم با چقرمگی بهبودیافته پیشنهاد شده‌اند. این پژوهش نشان می‌دهد که مطالعه، طراحی و کنترل دقیق مورفولوژی می‌تواند به‌طور قابل توجهی عملکرد این مواد را در کاربردهای مهندسی پیشرفته افزایش دهد.</p>http://irdpt.ir/ar/Article/Download/49563مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریپژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-33451012025610Polyolefin thin-walled packaging containers; Market analysis and future forecastظروف بسته بندی جداره نازک پلی الفینی؛ تحلیل بازار و پیش بینی آینده3743fa افشین کوه نژادپتروشیمی جم2024122<p style="text-align: left;"><span class="chat-container" data-v-3061062e="" data-v-20bd03ac="">The food packaging industry plays a vital role in the supply chain of this sector, encompassing the processes of designing, manufacturing, and distributing protective packages for food and baverage products. This industry is continuously evolving to meet the growing consumer demands and higher safety and quality standards. In recent years, the production of thin-walled containers and components in the packaging sector has gained attention. Factors such as population growth in urban areas, lifestyle changes, increased product shelf life, ease of transportation and storage, visual appeal, and others have driven market interest in manufacturing and utilizing these containers. Given the importance of the packaging industry, using containers made from high-quality raw materials can significantly contribute to producing standard and hygienic products. Domestically, the commercial grades used for producing thin-walled components are mainly polypropylene grades, and polyethylene grades for producing these products are not available domestically. This article will not only analyze the global market in the field of polyolefin thin-walled container production but also address the challenges faced in producing these products in the domestic downstream industries, challenges that have arisen due to the shortage of polypropylene raw materials and significant price differences with polyethylene raw materials.</span></p><p>صنعت بسته‌بندی مواد غذایی نقش حیاتی در زنجیره تأمین این صنعت ایفا می‌کند و شامل فرآیندهای طراحی، تولید و توزیع بسته‌های محافظ برای مواد غذایی می باشد. این صنعت به طور پیوسته در حال تحول بوده تا نیازهای رو به رشد مصرف‌کنندگان و استانداردهای بالاتر ایمنی و کیفیت را برآورده سازد. در سال های اخیر تولید ظروف و قطعات جداره نازک در حوزه بسته بندی مورد توجه قرار گرفته است؛ رشد جمعیت شهرنشینی، تغییر سبک زندگی در کنار افزایش ماندگاری محصولات، تسهیل در حمل و نقل و انبارداری، جذابیت های بصری و غیره از جمله دلایل استقبال بازار جهت تولید و استفاده از این ظروف می باشند. با توجه به اهمیت صنعت بسته بندی، استفاده از ظروفی که با مواد اولیه درجه یک تولید شده باشند می تواند در جهت داشتن محصولی استاندارد و بهداشتی تاثیر گذار باشد. در داخل کشور، گریدهای تجاری مورد استفاده جهت تولید قطعات جداره نازک، عمدتا گریدهای پلی پروپیلن بوده و گرید پلی اتیلن جهت تولید این محصولات در داخل کشور وجود ندارد. در این مقاله، علاوه بر تحلیل بازار جهانی در حوزه تولید ظروف جداره نازک پلی‌الفینی، به چالش‌های موجود در تولید این دسته از محصولات در صنایع پایین‌دست داخلی خواهیم پرداخت، چالش‌هایی که به‌واسطه کمبود مواد اولیه پلی پروپیلنی و اختلاف قیمت معنادار با مواد اولیه پلی اتیلنی به وجود آمده‌اند.</p>http://irdpt.ir/ar/Article/Download/48766مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریپژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-33451012025610A review of the limitations and challenges of sustainable development of epoxy resins from an environmental and energy perspective and their solutions.مروری برمحدودیت¬ها و چالش¬های توسعه ی پایدار رزینهای اپوکسی از دیدگاه زیست محیطی و انرژی و راه¬حل های آن¬ها4554faعلیکرد دزفولیگروه آموزشی شیمی پلیمر، دانشکده شیمی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایرانفاطمه رفیع منزلتگروه شیمی پلیمر، دانشکده شیمی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران000000033314437X2025325<p style="text-align: left;"><strong>Epoxy resins are among the most widely used thermosetting polymers in various industries and everyday applications due to their diverse properties. As the annual production and market demand for these resins continue to rise, it becomes increasingly important to address the challenges associated with their use and find effective solutions. Key challenges include the presence of toxic monomers and curing agents, high energy consumption during the curing process, and difficulties in recycling. For example, the toxicity of epoxy anti-corrosion resins can have detrimental effects on aquatic ecosystems. Additionally, the long curing times and elevated temperatures required for these resins lead to significant energy consumption. The thermosetting nature of epoxy resins also complicates recycling efforts, making it difficult to find environmentally friendly and cost-effective methods. To overcome these challenges, the use of bio-based monomers and curing agents is essential. Alternative curing methods, such as photocuring and oxidation-reduction reactions, can also be explored. Utilizing biocompatible activators and innovative energy sources can facilitate faster curing at lower temperatures. Furthermore, employing microorganisms for recycling can help minimize energy waste and reduce environmental impact. The synthesis of renewable resins, along with the development of epoxy resins featuring dynamic bonds, presents an optimal solution. This approach not only increases efficiency but also helps mitigate pollution risks to both the environment and human health, paving the way for a more sustainable future.</strong></p><p>رزین­های اپوکسی به دلیل داشتن خواص متنوع یکی از پرکاربرد­ترین پلیمر­های گرماسخت در صنایع مختلف و استفاده روزمره هستند. با توجه به افزایش تولید سالیانه و بازار این رزین؛ نیاز به بررسی برخی چالش­های موجود و یافتن راه­حل­های صحیح برای برطرف کردن این چالش­ها است. از جمله چالش­های این پلیمر؛ وجود برخی مونومر­ها و عامل‌های پخت سمی در ساختار، مصرف انرژی و زمان بالا برای پخت و مساله بازیافت بهینه می­باشد. به عنوان مثال ایجاد سمیت در محیط های آبی توسط رزین ­های ضد خوردگی اپوکسی، صرف انرژی به دلیل مدت‌زمان طولانی جهت پخت و همچنین دمای بالا برای پخت، و عدم امکان بازیافت محیط دوستانه و به صرفه آنها با توجه به ترموست بودن آنها را می توان ذکر کرد .استفاده از مونومرها و عوامل پخت پایه زیستی و روش­های جایگزین برای پخت­های سنتی، مانند پخت نوری و پخت به کمک واکنش‌های اکسایش – کاهش، استفاده از فعال کننده­های زیست­سازگار، و منابع انرژی جدید، برای پخت سریعتر و در دمای کمتر، همچنین استفاده از میکروارگانیسم­ها برای بازیافت بدون صرف انرژی و به خطر افتادن محیط‌زیست، سنتز رزینهای تجدید پذیر، در کنار ساخت رزین­های اپوکسی با پیوندهای دینامیکی می­تواند راه‌حل بهینه با افزایش کارایی و جلوگیری از آلودگی محیط‌زیست و انسان باشد.</p>http://irdpt.ir/ar/Article/Download/49813مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریپژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-33451012025610Analysis and Investigation of Epoxy Nanocomposites Containing Modified Carbon Nanofibers: A Study of thermal stability and thermal degradation behaviorتحلیل و بررسی نانو کامپوزیت های اپوکسی حاوی نانو الیاف کربنی اصلاح شده : مطالعه پایداری گرمایی و رفتارتخریب گرمایی 5567faمحمدحسین کرمیگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، صندوق پستی 73441 - ۸۱۷۴۶، اصفهان، ایرانامیدمعینی جزنیگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، صندوق پستی 81746-73441 ، اصفهان، ایرانمحمد علیاطمینانی اصفهانیگروه صنایع شیمیایی ، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران2025325<p>Polymeric nanocomposites are increasingly recognized as a suitable alternative to traditional metallic and polymeric materials and often offer better overall performance in many cases. These materials are particularly used in various industries such as transportation, automotive, aerospace, and shipbuilding due to their light weight, high strength, and low cost. The results show that the addition of carbon nanofibers to the epoxy resin matrix significantly improves mechanical properties, including tensile strength, modulus, and fracture toughness. Furthermore, carbon nanofibers enhance the thermal stability of resins and reduce their degradation rate at high temperatures. The use of modern methods such as surface modification of nanofibers and advanced mixing techniques leads to significant improvements in the dispersion of nanofibers in the epoxy resin matrix and enhances the mechanical and thermal properties of the composites. Research results indicate that carbon nanofibers, especially compared to other reinforcing materials, perform better in preserving the thermal and mechanical properties of epoxy composites. This study analyzes the impact of carbon nanofibers on the morphology, mechanical properties, thermal stability, and thermal degradation behavior of epoxy resin and hybrid epoxy nanocomposites. The research additionally reviews recent advancements and significant results in the innovative development of epoxy nanocomposites containing carbon nanofibers, highlighting their potential applications and benefits.</p><p>نانو کامپوزیت‌های پلیمری به‌عنوان جایگزینی مناسب برای مواد فلزی و پلیمری شناخته می‌شوند و در بسیاری از موارد عملکرد بهتری دارند. این مواد به‌ویژه به دلیل سبکی، استحکام بالا و هزینه کم در صنایع مختلف از جمله حمل‌ونقل، خودروسازی، هوافضا و ساخت کشتی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. نتایج نشان می‌دهند که افزودن نانو الیاف کربنی به ماتریس رزین اپوکسی باعث بهبود قابل‌توجه خواص مکانیکی از جمله استحکام کششی، مدول و چقرمگی شکست می‌شود. همچنین نانو الیاف کربنی موجب افزایش پایداری حرارتی رزین‌ها و کاهش سرعت تخریب آنها در دماهای بالا می‌گردد. استفاده از روش‌های نوین همچون اصلاح سطحی نانو الیاف و تکنیک‌های مخلوط‌سازی پیشرفته، بهبود قابل‌توجهی در پراکندگی نانو الیاف در ماتریس رزین اپوکسی و افزایش خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت‌ها به همراه دارد. نتایج پژوهش ها نشان می‌دهد که نانو الیاف کربنی به‌ویژه در مقایسه با دیگر مواد تقویت‌کننده، عملکرد بهتری در حفظ خواص حرارتی و مکانیکی کامپوزیت‌های اپوکسی دارند. این تحقیق به تحلیل تأثیر نانو الیاف کربنی اصلاح شده بر مورفولوژی، خواص مکانیکی، پایداری حرارتی و رفتار تخریب گرمایی رزین اپوکسی و هیبرید نانوکامپوزیت‌های اپوکسی می‌پردازد. همچنین این پژوهش به مرور پیشرفت‌های اخیر و نتایج مهم در زمینه ساخت نانوکامپوزیت‌های اپوکسی حاوی نانو الیاف کربنی اصلاح شده خواهد پرداخت.</p>http://irdpt.ir/ar/Article/Download/49810