شبکه ملی آموزش صنعت پلاستیک ایران

پلیمرهای ترمو پلاستیک :

ترموپلاستیک یا گرمانرم به پلیمرهایی گفته می‌شود که با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی ذوب می‌شوند. این پلیمرها را می‌توان به دفعات ذوب و دوباره جامد نمود.
چنین پلیمرهایی در حالت مذاب مانند مایعات جاری می‌شوند و از این لحاظ با پلیمرهای دارای اتصالات عرضی متمایزند. ترموپلاستیک در دمای بیش از دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) خود، منعطف هستند. اغلب ترموپلاستیک ها در دمای کمتر از نقطه ذوب خود حاوی مناطق بلورینی هستند که بین نواحی آمورف قرار دارند. نواحی آمورف، ویژگی کشسانی و نواحی بلورین، استحکام و صلبیت را به ماده می‌بخشند. در دمای بیش از نقطه ذوب ، نواحی بلورین از بین رفته و گرانروی به شدت کاهش می‌یابد. ترموپلاستیک ها را می‌توان به طور پیوسته در چرخه ذوب/ انجماد قرار داد. این ویژگی، ترموپلاستیک را قابل بازیافت می‌سازد.

پلاستیک هایی که دارای فرمول یا ساختمان شیمیایی با زنجیر گسترده ، و یا زنجیر گسترده با شاخه های فرعی می باشند ، از خانواده ترموپلاستیک ها (گرمانرم ها ) هستند .

مواد گروه ترموپلاستیک ، به دلیل شکل و ساختمان ماکرومولکول ، آمورف و یا دارای قسمتی کریستالیت هستند .کارخانجات تولید کننده مواد خام نیز آن ها را در شکل های مختلف نظیر دانه ، عدسی شکل ، مکعب ، استوانه و یا پودر تولید و عرضه میکنند . قطر دانه ها معمولا حدود ۳ میلی متر است . پلاستیک هایی مثل پی وی سی و یا پلی تترا فلورواتیلن به صورت پودر و گاهی نیز به شکل مایع غلیظ خمیر هم به بازار عرضه می شوند ، و این نوع،بیشتر در صنایع رنگ سازی و چسب مورد مصرف قرار می گیرد .

ویژگی های خاص ترموپلاستیک ها:

ویژگی خاص مواد گروه ترموپلاستیک این است که می توان آن ها را به دفعات تغییر شکل داد .یعنی هر بار در مقابل حرارت ، نرم و ذوب می شوند ،‌ولی با دور کردن حرارت ،دوباره سرد شده و منجمد می گردند . بطور رایج ، مواد مزبور در حالت مذاب قالب گیری شده و سپس با خنک کردن قالب ، منجمد گردیده و شکل تازه ای به خود می گیرند . ماشین های مورد استفاده برای این گروه از مواد ، شامل انواع اکسترودر ، پرس ، ماشین های دورانی  ، ماشین های بادی و ماشین های تزریقی هستند ، که گروه اخیر ماشین ها ، بیشترین مصرف را در رابطه با مواد اولیه ترموپلاستیک دارند .قطعات تولید شده از مواد ترموپلاستیک را می توان به دفعات خرد کرده و دوباره مصرف نمود و فرم جدیدی به آن داد . البته این گونه مواد (مواد ضایعاتی / آسیابی) هر بار حرارت ببینند و مجددا شکل بگیرند ، مقداری از خواص مکانیکی آنها افت می کند ، لذا ضرورت دارد میزان درصد مخلوط کردن مواد نو و مواد بازیابی شده حداکثر در حدود ۱۰ درصد باشد . مواد ترموپلاستیک پودری و یا خمیری شکل را می توان به کمک دستگاه های کلندر به انواع کف پوش ها ، مشمع و غیره تبدیل کرد .

ترموپلاستیک ها قابل جوش دادن هستند و می توان آن ها را به یکدیگر جوش داد .هنگام جوش کاری باید توجه داشت که دو قطعه مورد جوش ، هر دو از یک نوع پلاستیک باشند ، و حتی مفتول جوش کاری هم باید از همان نوع پلاستیک باشد ، لذا نمی توان دو نوع مختلف پلاستیک را به دلیل اختلاف در فرمول شیمیایی و خواص ، به یکدیگر جوش داد ، همچنین برخی از ترموپلاستیک ها را می توان به کمک چسب و یا مواد شیمیایی (حلال ها) به یکدیگر متصل نمود .

درگیری‌های فیزیکی همچون گره خوردگی‌های بین زنجیری ( Entanglements ) باعث عدم شارش زنجیرها می‌شود و نیروهای بین زنجیری مانند پیوندهای هیدروژنی این درگیری‌ها را تشدید می کنند و باعث مستحکم تر شدن ساختار ماده و بهبود خواص آن می شوند . یک چنین ساختاری در ترموپلاستیک‌ها سبب می‌شود که ماده، توانایی ذوب شدن را داشته باشد و درنتیجه قابل بازیافت تلقی شود . دلیل این امرنیز ضعیف تربودن نیروهای بین زنجیری نسبت به نیروی کووالانسی درون زنجیری میان مونومرهای تشکیل دهنده زنجیر پلیمر است که با افزایش دما می توانیم براین نیروی بین زنجیری غلبه کرده و پلیمررا ذوب کنیم که این مسئله بیانگر فرآیند پذیری آسان و همچنین وجود صرفه اقتصادی است . پلیمرهای مشهوری چون PC , PMMA , PS , PP , PE و… جز این خانواده هستند .

خواص مکانیکی ترموپلاستیک ها :

• مدول الاستیسیته پایین (سفتی)
• مقاومت کششی پایین
• سختی بسیار پایین تر از فلزات و سرامیک ها
• انعطاف پذیری زیاد به طور متوسط

خواص فیزیکی ترموپلاستیک ها :

• دانسیته پایین تر از فلزات و سرامیک ها
• خواص عایق الکتریکی
• درجه حرارت ذوب بسیار پایین

مزایا :

• گرمانرم ها دارای طیف خوبی از خواص و موادی کارآمد در ساخت و پردازش هستند.
• گرمانرم ها می توانند با تحمل وزن قابل توجهی جایگزین فلزات ، طراحی شوند.
•  اکثر گرمانرم ها دارای خواص خستگی بهتر از فلزات هستند و تغییر شکل را بیشتر از فلزات تحمل کنند.

معایب :

• گرمانرم ها ذوب میشوند.
•  برخی تنزل ها تحت نور مستقیم خورشید یا UV   
• بسیاری از مواد دارای مقاومت ضعیف به هیدروکربن ، حلال های آلی ، و حلال بسیار قطبی   هستند .
• گرمانرم ها از خزش رنج می برند.

مواد ترموپلاستیک :
جدول زیر برخی مشخصات در مواد مختلف گرمانرم مورد استفاده در فرایندهای پلیمری را  نشان می دهد.