دنیای پلیمر

[reza_sunset]

این مواد کشسان از خانواده پلیمرها هستند. مولکول های دراز زنجیر گونه نامنظم، پیچ خورده و به هم تابیده هستند. از این رو انعطاف پذیری بالایی را به ماده داده و امکان تغییر شکل زیادی را فراهم میکند. لاستیک ها در ابتدای تولید به صورت خام و پخت نشده هستند و پس از تغییر شکل زیاد قابلیت برگشت به حالت اولیه بطور کامل را ندارند. چون مولکولهای دراز به صورت غیر قابل بازگشت بر روی هم می لغزند. برای جلوگیری از این لغزش با روشی که قبلاً ذکر شد تحت عنوان ولکانیزاسیون (vulcanization) لاستیک را با گوگرد پخت می کنند. که شبیه همان پیوندهای عرضی در گرماسخت ها است و به صورت یک شبکه در می آید. در این هنگام اگر مولکولها کشیده شوند به علت داشتن این پیوندهای عرضی حالت ارتجاعی داشته و دوباره به حالت اول باز می گردند.
لاستیک های پخت شده از خواص خوبی مانند فنری بودن، مقاومت در برابر روغن ها، گریس ها و اوزون، انعطاف پذیری حتی در درجه حرارتهای کم و مقاوم بودن در بسیاری از اسیدها و قلیاها برخوردارند. لاستیکها به عملیات آرام ودقیق و همچنین انرژی زیاد برای پخت و قالبگیری نیازمندند.
از الاستومرهای پر مصرف میتوان به نئوپرن و بوتادین رابر اشاره کرد.

[reza_sunset]

پلی اتیلن سبک (LDPE)
پلی اتیلن با دانسیته کم (low density polyethylene)
پلاستیکی با کاربرد وسیع. همانطور که میدانیم چگالی پلیمرها در محدوده 900 تا 1400kg/m3 است. چگالی این پلیمر در محدوده 918 تا 935 است و بسیار انعطاف پذیر و چقرمه است. مصرف عمده آن در تهیه ورقه های نازک مخصوص بسته بندی است. مصارف دیگر آن در ساخت عایق الکتریکی و ساخت وسایل خانگی، لوله، بطریهای یکبار مصرف و مخازن نگهداری آب سرد است.

پلی اتیلن سبک خطی(LLDPE)
پلی اتیلن خطی با دانسیته کم (linear low density polyethylene)
نظر شخصی من در این مورد این است که مصرف روزانه آن نسبت به LDPE رو به افزایش است. و امکان تولید آن برای هر پتروشیمی سودآوری دارد. این نوع پلی اتیلن در سال 1977 به بازار عرضه شد. این پلیمر در فرآیندی با فشار کم تولید می شود و ساختمان مولکولی منظم با شاخه های جانبی کوتاه دارد. بر حسب سرعت سرد کردن مذاب آن ساختمان خاصی از آن به وجود می آید. از این رو با چگالی یکسان با LDPE سخت تر از آن می باشد. همچنین مقاومت کششی و قدرت چگش خواری بالاتری دارد.

پلی اتیلن سنگین (HDPE)
پلی اتیلن با دانسیته بالا (high density polyethylene)
پلیمری بلوری تر نسبت به LDPE، با چگالی 935 تا 965. اگر چه قدری گرانترست اما چون قوی و بادوام و سخت تر است، مصارف زیادی دارد. مانند: ظروف زباله، جابطری، انواع مخازن و لوله برای نگهداری و انتقال سیالات، انواع اسباب بازی ها و وسایل خانگی و آشپزخانه و ...
گریزی از این مطلب بزنیم، کاتالیست ها برای فرآیند پلی اتلین معمولاً زیگلرـ ناتا ومتالوسن که پیشرفت جدیدی است می باشند. با این تفاوت که در استفاده زیگلرـ ناتا زنجیرهایی که بوجود می آیند همه با هم یکسان نیستند (کوتاه و بلند)، و مجموعه ای از خواص را پیشنهاد می کنند. که در آزمایشات آن می بینیم که یک نقطه ذوب در آن مشاهده نمی شود بلکه دمای ذوب به دلیل وجود زنجیرهای کوتاه و بلند بصورت یک محدوده است. البته در بیشتر موارد اندازه نبودن زنجیرها لازم است. مثلاً داشتن زنجیرهای کوتاه در لابلای زنجیرهای بلند نقش یک نرم کننده (مانند DOP در پی وی سی) را دارد وفرآیند شدن راحت تر صورت میگیرد.
اما در کاربردهای خاص و مهم داشتن یک نقطه ذوب! و خواص دیگر لازم است، که کاتالیست متالوسن با ایجاد زنجیرهای یکسان (پیک قله ای) این نیاز زا برآورده می سازد.

از پلی اتیلن میتوان یک ساختار شبکه ای (کراسلینک) تولید کرد که XLPE نام گرفته است. که این پلیمر مقاومت شیمیایی ، چقرمگی، حرارتی خوبی را دارا است.

پلي اتيلن با دانسيته بسيار بالا (UVHDPE):
پليمري با دانسيته بسيار بالاتر از بقيه پلي اتيلن ها كه فرآيند كردن و شكل دادن آن بسيار مشكل بوده و به همين دليل تعداد معدودي از كشورهاي پيشرفته قادر به توليد آن مي باشند. اين پليمر بصورت پودر بوده و آگر آن را ذوب كنيم شكل دادن آن بسيار مشكل بوده از اين رو با روش هاي بسيار پيچيده و فشار بالا شكل دهي ميشود. از مصارف مهم آن ميتوان استفاده در ساختن پروتز كه بسيار محكم است و خواص خوبي دارد نام برد.

[3phase boy]

سلام.
خیلی ممنون از اموزش خوبتون.
من یک یک سوال داشتم اگه جواب بدید لطف کردید.

سوال : الیاف کربن از ماده اولیه ای ساخته میشه در اصطلاح بهش (( پن )) گفته میشه,و پن هم از نوعی پلیمر . حالا سوال اسم اون پلیمر هست.
بازم ممنون.

[reza_sunset]

سلام.

خیلی ممنون از اموزش خوبتون.
من یک یک سوال داشتم اگه جواب بدید لطف کردید.

سوال : الیاف کربن از ماده اولیه ای ساخته میشه در اصطلاح بهش (( پن )) گفته میشه,و پن هم از نوعی پلیمر . حالا سوال اسم اون پلیمر هست.
بازم ممنون.

سلام دوست عزيز.

الياف كربن موادي هستند كه براي افزايش مقاوم سازي ساختمان‌ها و ديگر سطوح مورد استفاده قرار مي‌گيرند و با هزينه‌هاي زيادي از كشورهاي ديگر وارد مي‌شوند. اما جديداً فكر كنم تو ايران توليد ميشه. اين مواد با وجود وزن كم، استحكام زيادي حدود سه تا بيست برابر استحكام فولاد دارند. الياف كربن در ساخت قطعات بدنه هواپيما، موشك، راكت تنيس و تور ماهيگيري، مقاوم سازي ساختمان‌ها و ساخت مخازن CNG نوع سوم به كار مي‌روند. براي مقاوم سازي ساختمان الياف كربن را در قسمت پي ساختمان يا ستون‌هاي اصلي به صورت كاغذ ديواري به دور ستون پيچانده و يا روي بادبندها مي‌زنند تا ساختمان در برابر زلزله مقاومت بيشتري داشته باشد. روي بدنه آلومينيومي مخازن CNG نوع سوم را با الياف كربن پوشانده و مقاوم مي‌كنند كه اين الياف وزن كمتري نسبت به مخازن فولادي دارد به طوري كه مخازن سواري وزني معادل 130 كيلوگرم اما مخازن نوع دوم 30 تا 40 كيلوگرم وزن دارند. مواد اوليه الياف پن از نوع پلي آكريلونيتريل هستند. يكي از هتل‌هاي بزرگ تهران به عنوان اولين ساختمان در كشور با استفاده ازالياف كربن وارداتي به مقاوم سازي پايه‌هاي ساختمان اقدام كرده است. از اين رو به اهميت توليد الياف كربن در كشور بايد توجه كنيم.

[reza_sunset]

یکی از پلاستیکهای همه منظوره و پرمصرف عمومی با درجه بندی های زیاد است و با اتیلن تشکیل کوپلیمر (اتیلن ـ پروپیلن) می دهد. کمترین دانسیته را در بین گرمانرم ها دارد ( حدود 900 کیلوگرم بر متر مربع) و استحکام، سختی و مقاومت عالی آن در برابر پدیده خستگی (fatigue) و مواد شیمیایی، آن را در بسیاری از کاربردها مورد توجه قرار داده است. مانند: ساخت قطعات کوچک خودرو، صندوق، اجزای سواری (پروانه، صفحات جلوبندی و نظایر آن) اسکلت صندلی، اتاقک تلویزیون. مقاومت عالی آن در برابر پدیده خستگی، آن را برای ساخت و قالبگیری انواع لولا (مانند پدال گاز و انبر جراحی/ انبر آزمایشگاهی) مناسب می کند. بصورت لیف درساخت طناب یا استفاده در پشت فرش و قالی، و بصورت ورقه های نازک برای بسته بندی (مانند پوست پفک! و مواد غذایی و...) استفاده می شود. به صحت میتوان گفت بعد از پلی اتیلن و پی وی سی پرمصرف ترین پلیمر جهان است.

[reza_sunset]

نایلون انواع مختلفی دارد (نایلون 6، نایلون 66، نایلون 11). اما به علت خواص عالی و مقاومت و سفتی و چقرمگی بالا در زمرة پلاستیکهای مهندسی به شمار می رود. این پلیمر در قیاس با آلیاژهای فلزی نه تنها در اکثر پارامترهای خواص بهتر می باشد (مانند سرعت تولید خوب، دقت قطعه بالا، سختی سطح زیاد و خراشیده شدن به سختی، حساسیت به شکاف خیلی کم است، هدایت گرمایی کم، ضربه خوری خوب یا اتلاف ضربه، وزن کم، قابلیت سوار کردن قطعه خیلی خوب، عایق الکتریکی زیاد و ..) بلکه از لحاظ اقتصادی هم در قیمت مواد خام و هم در دستگاهها و قالبها مقرون به صرفه تر می باشد.
مصارف عمده نایلون در ساخت چرخ دنده های کوچک به علت اصطکاک و خراشیدگی کم (مانند ضبط و پخش)، یاتاقانها، واشرها، چرخ دنده دار، جعبه ابزار سنگین، قطعات اتصالات الکتریکی، و چرخ نقاله است. مهم ترین نکته ای که در طراحی با استفاده از نایلون باید مد نظر داشت، جذب رطوبت هوا در نایلون است که بر خواص آن اثر می گذارد. و البته کامپوزیت کردن آن (استحکام با الیاف شیشه) این مشکل را کاهش می دهد و ترکیبی بسیار قوی و مقاوم در مقابل ضربه را به وجود می آورد. کاربرد دیگر نایلون ساخت الیاف بسیار محکم (برزنت) است.

[reza_sunset]

خواص برتر استالها از قبیل مقاومت، سختی و چقرمگی، آنها را نیز در زمرة پلاستیک های مهندسی قرار داده است. با داشتن دانسیته بیشتر از نایلونها، از بسیاری جهات خواصی مشابه با آنها را نشان می دهد و می تواند در ساخت قطعات سبک مهندسی به کا رود. همچنین قابلیت جذب رطوبت آن بسیار کم است. استالها هم بصورت خالص و هم در ترکیب با پلیمرهای دیگر وجود دارند. نوع خالص آن (همو پلیمر) قدری قویتر و سخت تر است و نوع ترکیبی آن با پلیمر های دیگر (کوپلیمر) ویژگی دوام در دماهای زیاد را دارد و به همین دلیل در ساخت لوله های آب گرم یا به عنوان بدنة کتری های برقی مورد توجه است. همچنین نسبت به بقیه پلیمرها گران تر است.

[reza_sunset]

مهم ترین مزیت این ماده، مقاومت عالی آن در مقابل مواد شیمیایی و ضریب اصطکاک بسیار پایین آن است. لذا بیشترین کاربرد آن در ساخت یاتاقانها، بویژه برای کار در محیط های خورنده است. از آن بصورت گسترده ای در تهیة نوارهای عایقکاری، واشرها، پمپها، دیافراگم ها، و همچنین پوشش ظروف آشپزخانه برای جلوگیری از چسبندگی استفاده می شود.

[reza_sunset]

استحکام بالا، اصطکاک کم، مقاومت سایشی، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و جذب رطوبت کم از خواص این پلیمرها است.
از موارد مصرف آنها، ساخت چرخ دنده، یاتاقان، وسایل خانگی، پروانه، پره، قرقره، قطعات کلید، ملحقات سپر، و نظایر آن است. پلی اتیلن ترفتالاتPET بهترین جایگزین شیشه برای بطریهای نوشیدنی است (شفافیت و سبکی و محکم بودن و از همه مهم تر جلوگیری از نفوذ گازکربینک) . پلی بیوتیلن ترفتالات PBT از مزایای دوام PET برخوردار نیست اما به راحتی قالب گیری میشود.

[dariushiraz]

یک سایت بسیار جالب درباره خواص مواد پلیمری و ...

www.matweb.com