فراخوان دستیابی به دانش فنی تولید بنزوئیل پراکساید پودری و تبدیل آن به گرانول

توضیحات فراخوان

مقدمه:

انواع مختلف بنزوئیل پراکساید شامل: بنزوئیل پراکسید پودری آب‌دار، بنزوئیل پراکسید پودری بدون آب، بنزوئیل پراکسید خمیری سوسپانسیون شده و بنزوئیل پراکسید مایع محلول شده در حلال‌های آلی است؛ بنزوئیل پراکساید خمیری در ایران در حال تولید می‌باشد.کاربرد این ماده در پلیمریزاسیون و پخت رزین‌های پلی‌استرو ساخت رزین‌های آکریلیک است. بنزوئیل پراکساید پودری تاکنون در ایران تولید نشده و نیاز صنایع داخلی به این محصول از طریق واردات تأمین می‌شود.هدف از اجرای این طرح، تولید بنزوئیل پراکساید پودری و تبدیل آن به گرانول در مقیاس آزمایشگاهی و Bench می‌باشد.

پیشینه مسئله تحقیقاتی:

بنزوئیل پراکساید در انواع مختلفی وجود دارد که دو نوع پودری و خمیری آن بیش‌تر مورد توجه قرار گرفته است. بنزوئیل پراکساید خمیری در ایران اولین‌بار توسط شرکت رزان‌کیمیا تولید شده است و اکنون نیز در ایران تولید می‌شود اما نوع پودری این ماده در ایران تولیدکننده‌ای ندارد و تماماَ از طریق واردات تأمین می‌شود. در سطح بین‌المللی نیز تولید این ماده در شرکت‌های متعددی انجام می‌گیرد که عمده این شرکت‌ها در کشورهای آمریکا، چین، ترکیه و آلمان می‌باشند. از جمله این شرکت‌ها می‌توان به شرکت‌های United Initiators ، Arkema ، Ataman Chemicals ، ICASON و PERGAN اشاره کرد.واردات این محصول به داخل ایران نیز غالباَ ازکشورهای چین و ترکیه و گاهاَ اتریش و آلمان صورت می‌گیرد.باتوجه‌به کاربردهای گسترده بنزوئیل پراکساید در صنعت و عدم تولید این محصول در کشور و وارداتی بودن آن، بازار این محصول برای صنایع پلیمری و تولید رزین، صنایع غذایی، داروسازی، آرایشی و غیره وجود دارد و تولید بنزوئیل پراکساید در کشور به عنوان ماده اولیه ساخت رزین اکریلیک، می‌تواند نیاز صنایع محتلف را نیز تأمین نماید.

شرح مسئله تحقیقاتی:

بنزوئیل پراکساید پودری در پلیمریزاسیون و پخت رزین‌های پلی استر و ساخت رزین‌های آکریلیک، در دمای محیط و دماهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در دماهای پایین‌تر از ۸۰ درجه سانتیگراد، بنزوئیل پراکساید باید با شتاب‌دهنده‌های آمینی مورد مصرف قرار گیرد و در دماهای بالاتر در خیلی از موارد، نیازی به استفاده از شتابدهنده آمینی نمی‌باشد. بنزوئیل پراکساید پودری به راحتی در رزین‌های آکریلیک و پلی‌استر قابل پخش و حل بوده و بعد از انحلال به صورت محلول شفاف درمی‌آید. درصد مصرف بنزوئیل پراکساید ۲ الی ۵ درصد وزن رزین می‌باشد.

به طور کلی، این ماده شیمیایی در صنایع رزین‌سازی، تولید لاستیک، رنگ‌سازی، داروسازی و صنایع تولید لوازم آرایشی و بهداشتی کاربرد دارد. باتوجه‌به نیاز این صنایع در داخل کشور و وارداتی بودن بنزوئیل پراکساید و همچنین چالش‌هایی که در واردات و تأمین این ماده وجود دارد، دست‌یابی به دانش فنی تولید این ماده می‌تواند ارزش‌افزوده بالایی را ایجاد نماید.

در انجام این طرح، رسیدن به محصول نهایی با خلوص مورد نیاز و همچنین تبدیل محول پودری به گرانول مد نظر می‌باشد. محصول نهایی باید مشخصات مورد نظر شرکت متقاضی را داشته و نتایج تست‌ها و آنالیزها باید مطابق با انتظارات شرکت متقاضی باشد.

چالش‌های نیاز فناورانه:

سنتز بنزویل پروکساید طی حداقل دو واکنش پشت سر هم (متوالی) صورت می‌گیرد به گونه‌ای که ابتدا طی واکنش اول و تحت یک شرایط عملیاتی مشخص، یک ماده حد واسط تولید می‌شود. در ادامه و بعد از خالص‌سازی حد واسط تولیدشده در واکنش اول، با فراهم‌سازی شرایط عملیاتی جدید (همچون دما، غلظت، چگونگی افزودن و …)، واکنش دوم انجام شده و بنزویل پروکساید سنتز می‌شود.

تعریف و کنترل شرایط عملیاتی بهینه به گونه‌ای که راندمان تولید محصول و حد واسط حداکثر بوده و محصولات نامطلوب و جانبی سنتز نشود، یکی از مهم‌ترین چالش‌های فنی است. به‌واسطه دومرحله‌ای بودن تولید محصول، اختلال در هر مرحله، تولید محصول نهایی را تحت تأثیر قرار خواهد داد. علاوه بر این، باتوجه‌به واکنش‌پذیری بالای محصول نهایی، نیاز است تا فرآوری آن به‌گونه‌ای صورت گیرد که از تجزیه آن ممانعت به‌عمل آید. مازاد بر این‌ها، خالص‌سازی محصول در هر مرحله از چالش‌هایی است که نیاز به بررسی عمیق دارد. همچنین به دلیل واکنش‌پذیری بالای محصول و خطرات ناشی از آن، نیاز است که مباحث ایمنی به‌دقت مد نظر قرار گیرد.

یکی دیگر از چالش‌های این طرح، رسیدن به فرآیند بهینه و اقتصادی می‌باشد. فرآیند تولید محصول باید به‌گونه‌ای باشد که صرفه اقتصادی داشته و قابلیت مقیاس‌پذیری و تولید در مقیاس صنعتی را داشته باشد.

گام‌های تحقیقاتی و الزامات طرح:

گام‌های تحقیقاتی اصلی طرح پیشنهادی حاضر شامل موارد زیر می‌باشد:

1. آنالیز نمونه خارجی و تعیین مشخصات دقیق محصول، بررسی منابع و شرکت‌ها و تأمین مواد اولیه و تجهیزات؛
2. تولید نمونه‌های اولیه آزمایشگاهی با مشخصات اولیه مورد تأیید جهت ارسال برای آنالیز؛
3. نتایج آنالیز به همراه تفسیر نتایج و نیز تدوین نقشه راه انجام اصلاحات جهت بهبود / اصلاح احتمالی مورد نیاز؛
4. آزمایش‌های تکمیلی و بهینه‌سازی؛
5. تولید محصول در مقیاس Bench ؛
6. دریافت تأییدیه‌های لازم از آزمایشگاه‌های مرجع در خصوص مشخصات محصول و تکرارپذیری فرآیند.

خروجی نهایی تحقیق:

‌‌‌‌

‌‌‌‌‌‌‌

‌‌‌‌‌‌‌

حجم محصول تولیدی در مقیاس آزمایشگاهی ۲۰ تا ۲۵ گرم و در مقیاس Bench در حدود ۳ تا ۵ کیلوگرم به صورت پودری و در نهایت ۳۰۰ تا ۵۰۰ گرم به صورت گرانول مورد نظر می‌باشد.

راهکارهای غیرجذاب

• تولید محصول با خلوص پایین‌تر از حد تعیین‌شده
• عدم تبدیل محصول نهایی به گرانول
• طراحی فرآیند غیراقتصادی که قابلیت صنعتی‌سازی نداشته باشد

تسهیم مالکیت فکری:

1. مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با هماهنگی و اخذ نظر کارفرما بلامانع می‌باشد.
2. مالکیت منافع مادی: با توجه به مدل کسب و کار شرکت متقاضی، منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری، قابلیت اشتراک بین متقاضی و مجری را با هماهنگی و اخذ نظر موافق کارفرما دارا می‌باشد. لازم است مدل پیشنهادی در پروپوزال ارسالی ارائه گردد.

نحوه پذیرش:

رقابتی است و از بین پروپوزال‌های دریافتی، موردی که شرایط زیر را داشته باشد، در اولویت خواهد بود.

1. ترکیب متخصصین تیم پیشنهادی مرتبط باشد.
2. افراد پیشنهاد شده، دارای سابقه پژوهشی و فنی در آن موضوع باشند.
3. زمان‌بندی اجرایی، هزینه و شرح خدمات، متناسب و مرتبط با پژوهش مورد تقاضا باشد.
4. (در این بخش، مجری می‌تواند برآورد اولیه خود را اعلام کند اما بدیهی است جزئیات اجرایی در ابتدای امر مشخص نیست و مجری و کارفرما با علم به این موضوع وارد این توافق خواهند شد)
5. تیم پیشنهاددهنده، زیرساخت انجام پژوهش اعم از آزمایشگاه و کارگاه را داشته باشند.
6. پروپوزال طبق فرمت پیشنهادی بنیاد، تهیه و ارسال شده باشد.

هزینه‌های قابل قبول

1. حق‌التحقیق نیروی انسانی
2. تست‌ها و آنالیزها
3. خدمات
4. مواد اولیه

حوزه های اولویت دار

مهندسی / متالورژی / مواد-استخراج فلزات

واجدین شرایط

پژوهشگر اصلی تیم لازم است عضو هیئت علمی یکی از دانشگاه‌ها و موسسات آموزش عالی کشور باشد.

از پروپوزال‌هایی که در قالب رساله دکتری و طرح پسا دکتری تعریف شوند، حمایت فوق العاده می‌شود.

پس از دریافت پروپوزال از طریق سامانه، ارزیابی انجام گرفته و در صورت کسب امتیاز بالا، تیم برگزیده جهت مذاکره با بنیاد و شرکت متقاضی دعوت خواهد شد.

تاریخ فراخوان

کلیه افراد واجد شرایط تا ۱۵ بهمن فرصت دارند که پروپوزال خود را از طریق سامانه کایپر برای بنیاد ملی علم ایران ارسال نمایند.

مبلغ حمایت

پژوهش پیشنهاد شده تا سقف ۸۰ درصد، حداکثر ۲ میلیارد تومان، توسط بنیاد ملی علم ایران حمایت خواهد شد. بدیهی است که مابقی هزینه‌ها باید توسط شرکت متقاضی پژوهش تامین شود.

کارگروه مسئول

در صورت هرگونه سوال می‌توانید با کارگروه دانش‌بنیان با ایمیل: amini.m@insf.org و شماره تلفن ۰۲۱۸۲۱۶۱۱۲۱ تماس بگیرید.‌‌‌‌‌‌‌

جهت بارگذاری پروپوزال کلیک کنید.

علاقمندان می‌توانند اخبار و رویدادهای بنیاد ملی علم ایران را در شبکه‌های اجتماعی زیر دنبال کنند:

کانال بنیاد ملی علم ایران در بله: https://ble.ir/insf_pr
کانال بنیاد ملی علم ایران در تلگرام: https://t.me/insf_pr
صفحه بنیاد ملی علم ایران در اینستاگرام