ارسال پاسخ

پلیمرهای ترمو پلاستیک

۳ خرداد ۱۳۹۷
پلیمرهای ترمو پلاستیک

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.

 

 

 

ماده

مخفف

خواص

موارد کاربردی 

 پلی پروپیلن 

PP

مقاومت شیمیایی خوب

بسته بندی، ظروف

PPهمو پلیمر  (Homopolymer PP)

HPPP

نیمه سفت و سخت، با دوام

لوازم کوچک داخلی

PP کوپلیمر

CPPP

براق خوب، بافت ، هزینه کم

قطعات بزرگ خودرو، بشقاب و فنجان برای کودکان و پیک نیک

پلی اتیلن

PE

مقاومت شیمیایی خوب، انعطاف پذیر و یا

 نیمه بسته به درجه سفت و سخت. رطوبت، خوب عملکرد در دمای پایین. غیر سمی است. کم هزینه

بشکه های مواد شیمیایی، گاز / آب لوله و اتصالات، لوازم آشپزخانه

تراکم کم PE

LDPE/LLDPE

تراکم بالا PE

HDPE

پلی استایرن

PS

شکننده در برابر uv

، شفاف محکم ،

GPPS – اسباب بازی، بسته بندی، بسته بندی لوازم آرایشی و بهداشتیHIPS – ورق تلویزیون، واشر یخچال و فریزر، صندلی توالت

نام تجاری کریستال

GPPS

نام تجاری هایمپک

HIPS

آکریلیک

 

PMMA

سفت و محکم، روشن، براق، خش پذیری کمتر

لنزها، تابلوهای تبلیغاتی، استند، پارتیشن بندی

اکریلو نیتریل بوتا دی ان استایرن

ABS

سفت و محکم، مات، سخت، براق

 

لوازم خانگی، خودرو، کامپیوتر

نایلون (پلی آمید)

PA

سفت و محکم، سخت،

چرخ دنده، بلبرینگ، قطعات خودرو کلاه سر گذاشتن تحت

 

استال

POM

سفت و محکم، سخت، ، پوشاک و لباس خوآب و خواص الکتریکی

دریچه های آئروسل، قطعات ساعت، قطعات پرینتر کامپیوتر

پلی کربنات

PC

سفت و محکم، شفاف، مقاومت به ضربه بسیار عالی، مقاومت در برابر تغییرات دما ، ثبات ابعادی خوب

نمای سر در، کلاه ایمنی ، لنز چراغ جلو ماشین، بطری های نوزادان، دیوار صوتی

استایرن اکریلو نیتریل

SAN

سفت و محکم، شفاف، سخت، مقاوم در برابر خش پذیری

قاب شفاف آب میوه گیری و مخلوط کن، قاب تلویزیون، بدنه تلفن،

پلی وینیل کلراید

پی وی سی))

PVC

نمرات سفت و سخت یا انعطاف پذیر، ، غیر قابل اشتعال، مقاومت به ضربه خوب و عایق الکتریکی

روکش کابل، کفپوش،،ورق ژئوممبران

پلی  اورتان

PUR

انعطاف پذیر، روشن، نفوذ ناپذیر

کف کفش و پاشنه، مهر و موم،  غلطک، چرخ

پلی استر

(پلی اتیلن ترفتالات و....)

PBT، PET

سفت و محکم، روشن، بسیار دشوار است، مقاومت در برابر طیف دمایی گسترده

بطری آب، ماشین آلات کسب و کار، قطعات ترانسفورماتور

پلی سولفونات

(Polysulphone)

PES، PSU،PEEK

عالی ثبات درجه حرارت بالا، سفت و سخت یا نمرات قابل انعطاف در دسترس است. هزینه بالا

کوره مایکروفر (مایکروویو)، دستگاه های شیمی درمانی، تجهیزات جراحی، سلول های سوختی

پلی سولفید

PPS

سفت و محکم، مات، غیر سوزش، مقاومت شیمیایی خوب در دمای بالا

پمپ های شیمیایی، تجهیزات پزشکی و دندان پزشکی، قطعات ترانسفورماتور، پایگاه عنصر گرم

 

پلی فنیل اکسید

PPO

سفت و محکم، مات، براق، ثبات ابعادی بسیار عالی

 

تلویزیون، صنایع خودرو

اتیلن وینیل استات

EVA

انعطاف پذیر (مانند لاستیک)، خوب انعطاف پذیری در دمای پایین، مقاومت شیمیایی خوب

  شلنگ، چسب تفنگی، دمپایی

 

نظرات

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد
همه حقوق این سایت متعلق به انجمن ملی صنایع پلاستیک است