پلاستيک
- شروع کننده موضوع lovex5050
- تاریخ شروع
پلاستیک! عزیزم
پلاستیک! عزیزم
تاریخچه
محیط اسیدی
نوالاک
بالکیت
محیط بازی
رزول
رزیتول
رزیت
پلاستیک! عزیزم
تاریخچه
اولین قدم در مورد صنعت پلاستیک، توسط فردی به نام وایسا هیکات انجام گرفت که تلاش می‌کرد ماده‌ای بجای عاج فیل تهیه کند. چون عاج فیل بعنوان ماده‌ای سخت، گرانقیمت و همینطور کمیاب کاربردهای فراوانی داشت. وی توانست نیترات سلولز را (که به غلط نیتروسلولز گفته میشود) از سلولز تهیه کند. پس نیترات سلولز اولین پلاستیک با منشا طبیعی است.
ویژگیهای مواد پلاستیکی
یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت، فرآیند پذیر بودن یا Processible بودن آن است. اگر ماده‌ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی‌توان از آن استفاده صنعتی کرد. چون نمی‌توانیم آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.
ویژگی سلولز و نیترات سلولز سلولز نه قابل حل و نه قابل ذوب است و قبل از ذوب تجزیه میشود. پس فرآیند پذیر نیست. اما نیترات سلولز هم قابل حل و هم قابل ذوب است. یعنی وایسا هیکات، سلولز فرآیند ناپذیر را به نیترات سلولز فرآیند پذیر تبدیل کرد.
ویژگی استات سلولز نیترات سلولز ایراداتی دارد. از این رو تلاش برای جایگزین کردن یک پلاستیک دیگر به جای آن آغاز شد. در سال 1908 مایلز استات را تهیه کرد که هم مزیت نیتروسلولز را دارد و هم کارکردن با آن آسانتر است و خطرات کمتری دارد.
اولین پلاستیک سنتزی اولین پلاستیک سنتزی، رزین فنل- فرمالدئید بود که در تلاش برای ساخت مواد پلیمری کاملا سنتزی، در سال 1907 لئو بلکند موفق شد از متراکم کردن فنل با فرمالدئید، رزین فنل فرمالدئید را که بعدها تحت عنوان بالکیت (بعنوان محصول نهایی) نامیده شد، تولید کند. این رزین هم در محیطهای اسیدی و هم قلیایی قابل تهیه است.
محیط اسیدی
نوالاک
بالکیت
محیط بازی
رزول
رزیتول
رزیت
فنوپلاستها از متراکم شدن فنل با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی فنوپلاست یا رزین فنل-فرمالدئید حاصل میشود. ماکزیمم PH که در صنعت با آن کار میشود 8/5 است و برای ایجاد این PH البته در محیط بازی به محیط، NH3 یا NaOH اضافه میشود. برای این که چسب نجاری حاصل شود، در انتهای مولکول، باید گروه OH باشد. هر چه گروههای OH بیشتر باشد چسبندگی بیشتر خواهد بود. پس برای تولید چسب بهتر، باید فرمالدئید اضافی برداریم. بهترین چسب آن است که گروه فرمالدئید آزاد داشته باشد.
آمینوپلاستها
این پلاستیکها از متراکم شدن اوره یا ملامین با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی بدست می‌آیند. دمای این واکنش باید بین 60 تا 80 درجه سانتیگراد باشد. چسب فنل فرمالدئید بعلت بدبویی در بازار نیست. ولی این چسب، در بازار موجود است. ملامین یا 8، 4، 6 _ تری آمینو _ 1، 3، 5 _ تری آزید با فرمالدئید می‌تواند در محیط اسیدی یا بازی، واکنش چند تراکمی انجام دهد و برحسب شرایط تنظیم واکنش، پلیمر یک بعدی ایجاد کند.
وقتی که شرایط را با تنظیم PH در محیط اسیدی و دمای زیاد تغییر دهیم، پلیمر یک بعدی به سه بعدی تبدیل میشود و همراه با 20 درصد کائولن تبدیل به فرمیکال میشود که ماده استخوانی روی میزهای کابینت‌هاست که در خلا تحت فشار بالا پرس میشود. حال اگر 40 - 30 درصد کربنات کلسیم اضافه کنیم، تبدیل به زیر سیگاری و مواد دیر اشتعال پذیر میشود که قیمت آن، فوق‌العاده افت میکند. اما قدرت مکانیکی آن بالا می‌رود.
کلید و پریز برق بدون استثنا از این ماده میباشد.
ترموپلاستها وقتی که شرایط را با تنظیم PH در محیط اسیدی و دمای زیاد تغییر دهیم، پلیمر یک بعدی به سه بعدی تبدیل میشود و همراه با 20 درصد کائولن تبدیل به فرمیکال میشود که ماده استخوانی روی میزهای کابینت‌هاست که در خلا تحت فشار بالا پرس میشود. حال اگر 40 - 30 درصد کربنات کلسیم اضافه کنیم، تبدیل به زیر سیگاری و مواد دیر اشتعال پذیر میشود که قیمت آن، فوق‌العاده افت میکند. اما قدرت مکانیکی آن بالا می‌رود.
کلید و پریز برق بدون استثنا از این ماده میباشد.
پلیمرهایی هستند که در اثر فشار، تغییر شکل می‌دهند و بعد از حذف نیروی خارجی، این تغییر شکل همچنان ادامه می‌یابد و باقی می‌ماند. به عبارت دیگر، خاصیت پلاستیسیتی دارند. این پلیمرها در اثر گرما بتدریج نرم میشوند و با افزایش دما به حالت فیزیکی جامد خود تبدیل میشوند. این خصلت، کاربرد این پلیمرها را تضمین میکند یا بوجود می‌آورد. اگر ترموپلاستیکی را بصورت پودر یا حلقه‌های کوچک حرارت دهیم، ابتدا نرم و سپس مذاب و وسیکوز میشود و اگر آنها را قالب بگیریم، شکل قالب را به خود می‌گیرد.
پلاستیک! عزیزم
پلاستیک! عزیزم
تاریخچه
ویژگیهای مواد پلاستیکی
فنوپلاستها
آمینوپلاستها
پلاستیک! عزیزم
تاریخچه
اولین قدم در مورد صنعت پلاستیک، توسط فردی به نام وایسا هیکات انجام گرفت که تلاش می‌کرد ماده‌ای بجای عاج فیل تهیه کند. چون عاج فیل بعنوان ماده‌ای سخت، گرانقیمت و همینطور کمیاب کاربردهای فراوانی داشت. وی توانست نیترات سلولز را (که به غلط نیتروسلولز گفته میشود) از سلولز تهیه کند. پس نیترات سلولز اولین پلاستیک با منشا طبیعی است.
ویژگیهای مواد پلاستیکی
یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت، فرآیند پذیر بودن یا Processible بودن آن است. اگر ماده‌ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی‌توان از آن استفاده صنعتی کرد. چون نمی‌توانیم آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.
ویژگی سلولز و نیترات سلولز سلولز نه قابل حل و نه قابل ذوب است و قبل از ذوب تجزیه میشود. پس فرآیند پذیر نیست. اما نیترات سلولز هم قابل حل و هم قابل ذوب است. یعنی وایسا هیکات، سلولز فرآیند ناپذیر را به نیترات سلولز فرآیند پذیر تبدیل کرد.
ویژگی استات سلولز نیترات سلولز ایراداتی دارد. از این رو تلاش برای جایگزین کردن یک پلاستیک دیگر به جای آن آغاز شد. در سال 1908 مایلز استات را تهیه کرد که هم مزیت نیتروسلولز را دارد و هم کارکردن با آن آسانتر است و خطرات کمتری دارد.
اولین پلاستیک سنتزی اولین پلاستیک سنتزی، رزین فنل- فرمالدئید بود که در تلاش برای ساخت مواد پلیمری کاملا سنتزی، در سال 1907 لئو بلکند موفق شد از متراکم کردن فنل با فرمالدئید، رزین فنل فرمالدئید را که بعدها تحت عنوان بالکیت (بعنوان محصول نهایی) نامیده شد، تولید کند. این رزین هم در محیطهای اسیدی و هم قلیایی قابل تهیه است.
محیط اسیدی
نوالاک
بالکیت
محیط بازی
رزول
رزیتول
رزیت
نوالاک
بالکیت
محیط بازی
رزول
رزیتول
رزیت
فنوپلاستها
از متراکم شدن فنل با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی فنوپلاست یا رزین فنل-فرمالدئید حاصل میشود. ماکزیمم PH که در صنعت با آن کار میشود 8/5 است و برای ایجاد این PH البته در محیط بازی به محیط، NH3 یا NaOH اضافه میشود. برای این که چسب نجاری حاصل شود، در انتهای مولکول، باید گروه OH باشد. هر چه گروههای OH بیشتر باشد چسبندگی بیشتر خواهد بود. پس برای تولید چسب بهتر، باید فرمالدئید اضافی برداریم. بهترین چسب آن است که گروه فرمالدئید آزاد داشته باشد.
آمینوپلاستها
این پلاستیکها از متراکم شدن اوره یا ملامین با فرمالدئید در محیط اسیدی یا بازی بدست می‌آیند. دمای این واکنش باید بین 60 تا 80 درجه سانتیگراد باشد. چسب فنل فرمالدئید بعلت بدبویی در بازار نیست. ولی این چسب، در بازار موجود است. ملامین یا 8، 4، 6 _ تری آمینو _ 1، 3، 5 _ تری آزید با فرمالدئید می‌تواند در محیط اسیدی یا بازی، واکنش چند تراکمی انجام دهد و برحسب شرایط تنظیم واکنش، پلیمر یک بعدی ایجاد کند.
وقتی که شرایط را با تنظیم PH در محیط اسیدی و دمای زیاد تغییر دهیم، پلیمر یک بعدی به سه بعدی تبدیل میشود و همراه با 20 درصد کائولن تبدیل به فرمیکال میشود که ماده استخوانی روی میزهای کابینت‌هاست که در خلا تحت فشار بالا پرس میشود. حال اگر 40 - 30 درصد کربنات کلسیم اضافه کنیم، تبدیل به زیر سیگاری و مواد دیر اشتعال پذیر میشود که قیمت آن، فوق‌العاده افت میکند. اما قدرت مکانیکی آن بالا می‌رود.
کلید و پریز برق بدون استثنا از این ماده میباشد.
ترموپلاستها پلیمرهایی هستند که در اثر فشار، تغییر شکل می‌دهند و بعد از حذف نیروی خارجی، این تغییر شکل همچنان ادامه می‌یابد و باقی می‌ماند. به عبارت دیگر، خاصیت پلاستیسیتی دارند. این پلیمرها در اثر گرما بتدریج نرم میشوند و با افزایش دما به حالت فیزیکی جامد خود تبدیل میشوند. این خصلت، کاربرد این پلیمرها را تضمین میکند یا بوجود می‌آورد. اگر ترموپلاستیکی را بصورت پودر یا حلقه‌های کوچک حرارت دهیم، ابتدا نرم و سپس مذاب و وسیکوز میشود و اگر آنها را قالب بگیریم، شکل قالب را به خود می‌گیرد.
پلی اتیلن
پلی اتیلن
پلی اتیلن
پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده‌ترین و ارزانترین پلیمرها است. پلی اتیلن جامدی مومی و غیر فعال است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن بدست می‌آید و بطور خلاصه بصورت PE نشان داده میشود. مولکول اتیلن () دارای یک بند دو گانه C=C است. در فرایند پلیمریزاسیون بند دو گانه هر یک از مونومرها شکسته شده و بجای آن پیوند ساده‌ای بین اتم‌های کربن مونومرها ایجاد میشود و محصول ایجاد شده یک درشت‌مولکول است.
تاریخچه تولید پلی اتیلن
پلی اتیلن اولین بار بطور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی "Hans Von Pechmanv" سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزومتان ، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن بطور تصادفی توسط "ازیک ناوست" و "رینولرگیسون" (از شیمیدان‌های ICI ) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا ، ماده‌ای موم‌مانند بدست آوردند.
علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاههای مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 "مایکل پرین" یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.
استفاده از انواع کاتالیزورها در سنتز پلی‌اتیلن علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاههای مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 "مایکل پرین" یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.
اتفاق مهم در سنتز پلی اتیلن ، کشف چندین کاتالیزور جدید بود که پلیمریزاسیون اتیلن را در دما و فشار ملایم‌تری نسبت به روشهای دیگر امکان‌پذیر می‌کرد. اولین کاتالیزور کشف شده در این زمینه تری اکسید کروم بود که در 1951 ، "روبرت بانکس" و "جان هوسن" در شرکت فیلیپس تپرولیوم آنرا کشف کردند. در 1953 ، "کارل زیگلر" شیمیدان آلمانی سیستم‌های کاتالیزور شامل هالیدهای تیتان و ترکیبات آلی آلومینیوم‌دار را توسعه داد.
این کاتالیزورها در شرایط ملایم‌تری نسبت به کاتالیزورهای فیلیپس قابل استفاده بودند و همچنین پلی اتیلن یک آرایش (با ساختار منظم) تولید می‌کردند. سومین نوع سیستم کاتالیزوری استفاده از ترکیبات متالوسن بود که در سال 1976 در آلمان توسط "والتر کامینیکی" و "هانس ژوژسین" تولید شد. کاتالیزورهای زیگلر و متالوسن از لحاظ کارکرد بسیار انعطاف‌پذیر هستند و در فرایند کوپلیمریزاسیون اتیلن با سایر اولفین‌ها که اساس تولید پلیمرهای مهمی مثل VLDPE و LLDPE و MDPE هستند، مورد استفاده قرار میگیرند.
اخیرا کاتالیزوری از خانواده متالوین‌ها با قابلیت استفاده بالا برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن به نام زیرکونوسن دی کلرید ساخته شده است که امکان تولید پلیمر با ساختار بلوری (تک آرایش) بالا را می‌دهد. همچنین نوع دیگری از کاتالیزورها به نام کمپلکس ایمینوفتالات با فلزات گروه ششم مورد توجه قرار گرفته است که کارکرد بالاتری نسبت به متالوسن‌ها نشان می‌دهند.
انواع پلی اتیلن این کاتالیزورها در شرایط ملایم‌تری نسبت به کاتالیزورهای فیلیپس قابل استفاده بودند و همچنین پلی اتیلن یک آرایش (با ساختار منظم) تولید می‌کردند. سومین نوع سیستم کاتالیزوری استفاده از ترکیبات متالوسن بود که در سال 1976 در آلمان توسط "والتر کامینیکی" و "هانس ژوژسین" تولید شد. کاتالیزورهای زیگلر و متالوسن از لحاظ کارکرد بسیار انعطاف‌پذیر هستند و در فرایند کوپلیمریزاسیون اتیلن با سایر اولفین‌ها که اساس تولید پلیمرهای مهمی مثل VLDPE و LLDPE و MDPE هستند، مورد استفاده قرار میگیرند.
اخیرا کاتالیزوری از خانواده متالوین‌ها با قابلیت استفاده بالا برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن به نام زیرکونوسن دی کلرید ساخته شده است که امکان تولید پلیمر با ساختار بلوری (تک آرایش) بالا را می‌دهد. همچنین نوع دیگری از کاتالیزورها به نام کمپلکس ایمینوفتالات با فلزات گروه ششم مورد توجه قرار گرفته است که کارکرد بالاتری نسبت به متالوسن‌ها نشان می‌دهند.
طبقه‌بندی پلی اتیلن‌ها بر اساس دانسیته آنها صورت می‌گیرد که در مقدار دانسیته اندازه زنجیر پلیمری و نوع و تعداد شاخه‌های موجود در زنجیر دخالت دارد.
HDPE (پلی‌اتیلن با دانسیته بالا) این پلی‌اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است بنابراین نیروی بین مولکولی در زنجیرها بالا و استحکام کششی آن بیشتر از بقیه پلی اتیلن‌ها است. شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مورد استفاده در تولید پلی اتیلن HDPE موثر است. برای تولید پلی‌اتیلن بدون شاخه معمولا از روش پلیمریزاسیون با کاتالیزور زیگلر- ناتا استفاده میشود.
LDPE (پلی‌اتیلن با دانسیته پایین) این پلی اتیلن دارای زنجیری شاخه‌دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی‌توانند بخوبی با یکدیگر پیوند برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری است. این نوع پلی اتیلن معمولا با روش پلیمریزاسیون رادیکالی تولید میشود. از خصوصیات این پلیمر ، انعطاف‌پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکروارگانیسمها است.
LLDPE (پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین) این پلی اتیلن یک پلیمر خطی با تعدادی شاخه‌های کوتاه است و معمولا از کوپلیمریزاسیون اتیلن با آلکن‌های بلند زنجیر ایجاد میشود.
MDPE پلی اتیلن با دانسیته متوسط است.
کاربرد
پلی‌اتیلن کاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه‌های پلاستیکی استفاده میشود. HDPE ، در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه کاربرد دارد. در تولید لوله‌های پلاستیکی و اتصالات لوله‌کشی معمولا از MDPE استفاده می‌کنند.
LLDPE بدلیل بالا بودن میزان انعطاف‌پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف‌پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد. اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی اتیلن‌هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه‌های کوتاه انجام شده است. این پلی اتیلن‌ها در اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند. این پلی اتیلن‌ها ترکیبی ، استحکام HDPE و انعطاف‌پذیری LDPE را دارند.
LLDPE بدلیل بالا بودن میزان انعطاف‌پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف‌پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد. اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی اتیلن‌هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه‌های کوتاه انجام شده است. این پلی اتیلن‌ها در اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند. این پلی اتیلن‌ها ترکیبی ، استحکام HDPE و انعطاف‌پذیری LDPE را دارند.
نایلون
نایلون
پلی کندانسیون یا پلیمریزاسیون تراکمی
نایلون
پلی کندانسیون یا پلیمریزاسیون تراکمی
اگر در یک پلیمریزاسیون بر اثر واکنش منومرها باهم ، مولکولهای کوچکی مثل NH3 ، H2O و ... خارج شوند، پلیمریزاسیون را پلی کندانسیون یا تراکمی می‌نامند. مثل پلیمریزسایون گلوکز در تولید نشاسته و سلولز که منجر به خارج شدن آب میگردد و یا مثل بوجود آمدن نایلون که مانند مواد پروتئینی یک پلی آمید است و از پلیمر شدن یک آمید دو ظرفیتی به نام هگزامتیلن دی آمین به فرمول: NH2 - (CH2)6 - NH2 با یک اسید دو ظرفیتی به نام اسید آدیپیک به فرمول HOOC - (CH2)4 - COOH بوجود می‌آید.
در این عمل عامل OH – اسید از دو طرف با هیدروژن گروه آمین NH2 – تشکیل آب می‌دهند و خارج میشوند و باقیمانده مولکولهای آنها ، زنجیر پلیمر را بوجود می‌آوردند. به عبارت دیگر واکنش چند تراکمی از متراکم شدن دو عامل مختلف از دو منومر مختلف و یا از متراکم شدن دو عامل مختلف از یک مولکول با همان مولکول پلیمر سنتز میشود.
پلی آمیدها در این عمل عامل OH – اسید از دو طرف با هیدروژن گروه آمین NH2 – تشکیل آب می‌دهند و خارج میشوند و باقیمانده مولکولهای آنها ، زنجیر پلیمر را بوجود می‌آوردند. به عبارت دیگر واکنش چند تراکمی از متراکم شدن دو عامل مختلف از دو منومر مختلف و یا از متراکم شدن دو عامل مختلف از یک مولکول با همان مولکول پلیمر سنتز میشود.
پلی آمیدها شامل سه نوع نایلون ، نایلون 6 ، نایلون 6و 6 و نایلون 11 میباشد. همانطور که ذکر شد، پلی آمیدها از طریق واکنشهای چند تراکمی یا پلی کندانسیون بوجود می‌آیند.
نایلون 6 نایلون 6 ، از باز شدن حلقه کاپرولاکتام در حضور آغازگر N - بنزوئیل δ - پیرولیدون و کاتالیزور سدیم آمید NH2Na بدست می‌آید. ماده اولیه کاپرولاکتام ، بنزن است. از کاپرولاکتام در محیط عمل به مقدار بسیار زیاد داریم. ولی NH2Na2 ، چون بعنوان آغازگر بکار می‌رود، تنها به مقدار بسیار اندک داریم که آغازگر حلقه بوده و بعد از آن ، واکنش پیش خواهد رفت.
نایلون 6 و 6 همانطور که گفته شد، نایلون 6 و 6 از متراکم شدن اسید آدیپیک و هگزا متیلن دی آمین در حضور حرارت و حذف یک مولکول آب ایجاد میگردد.
یک مولکول آب + نایلون 6 و 6 <---------- HOOC-(Ch2)4-COOH + NH2-(CH2)6-NH2 + حرارت
نایلون 11 یک مولکول آب + نایلون 6 و 6 <---------- HOOC-(Ch2)4-COOH + NH2-(CH2)6-NH2 + حرارت
نایلون 11 فرآورده بسیار مهمی است که از متراکم شدن آمینو اندوکانوئیک اسید که از روغن گرچک گرفته میشود، بوجود می‌آید و پلی آمید Rilsan یا Nylon11 نامیده میشود. از متراکم شدن این ماده نیز در حضور حرارت ، آب آزاد میشود. Rilsan بهترین الیاف پارچه محسوب میشود. چون رنگ پذیری و استحکام بالایی دارد.
خواص و کاربردهای نایلون
بیشترین کاربرد نایلونها در تهیه الیاف پارچه و صنایع نساجی است و در تهیه قطعات صنعتی نیز کاربرد دارند. نایلونها قدرت مکانیکی خوبی دارند و به این علت در این صنایع استفاده میشوند. این پلیمرها ، نقطه ذوب بالایی دارند. چون در بین زنجیرهای پلیمر ، پیوند هیدروژنی ایجاد شده است. این پلیمرها کمتر در حلالها حل میشوند، اما قابل انحلال در اسید فرمیک و پلی آمیدها هستند.
همین نظر لطفتون برا بنده از هر امتیازی شیرین تره
خیلی ممنونم
وظیفمه
یا علی
خیلی ممنونم
وظیفمه
یا علی
پلاستیك های زیستی
پلاستیك های زیستی
پلاستیك های زیستی
اطرافمان انباشته از پلاستیك شده است. هر كاری كه انجام می دهیم و هر محصولی را كه مصرف می كنیم، از غذایی كه می خوریم تا لوازم برقی به نحوی با پلاستیك سروكار داشته و حداقل در بسته بندی آن از این مواد استفاده شده است. در كشوری مثل استرالیا سالانه حدود یك میلیون تن پلاستیك تولید می شود كه ۴۰ درصد آن صرف مصارف داخلی می شود. در همین كشور هرساله حدود ۶ میلیون بسته یا كیسه پلاستیكی مصرف می شود. گرچه بسته بندی پلاستیكی با قیمتی نازل امكان حفاظت عالی از محصولات مختلف خصوصاً مواد غذایی را فراهم می كند ولی متاسفانه معضل بزرگ زیست محیطی حاصل از آن گریبان گیر بشریت شده است. اكثر پلاستیك های معمول در بازار از فرآورده های نفتی و ذغال سنگ تولید شده و غیرقابل بازگشت به محیط هستند و تجزیه آنها و برگشت به محیط چند هزار سال طول می كشد. به منظور رفع این مشكل، محققان علوم زیستی در پی تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر از منابع تجدیدشونده مثل ریزسازواره ها و گیاهان هستند.واژه زیست تخریب پذیر یا Biodegradable به معنی موادی است كه به سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به زیرواحدهای سازنده خود تجزیه شده و بنابراین در محیط باقی نمی مانند. استانداردهای متعددی برای تعیین زیست تخریب پذیری یك محصول وجود دارد كه عمدتاً به تجزیه ۶۰ تا ۹۰ درصد از محصول در مدت دو تا شش ماه محدود می شود. این استاندارد در كشورهای مختلف متفاوت است. اما دلیل اصلی زیست تخریب پذیر نبودن پلاستیك های معمولی، طویل بودن طول مولكول پلیمر و پیوند قوی بین مونومرهای آن بوده كه تجزیه آن را توسط موجودات تجزیه كننده با مشكل مواجه می كند.با این حال تولید پلاستیك ها با استفاده از منابع طبیعی مختلف، باعث سهولت تجزیه آنها توسط تجزیه كنندگان طبیعی می شود.برای این منظور و با هدف داشتن صنعتی در خدمت توسعه پایدار و حفظ زیست بوم های طبیعی، تولید نسل جدیدی از مواد اولیه مورد نیاز صنعت بر اساس فرآیندهای طبیعی در دستور كار بسیاری از كشورهای پیشرفته قرار گرفته است. به طور مثال دولت آمریكا طی برنامه ای بنا دارد تا سال ،۲۰۱۰ تولید مواد زیستی را با استفاده از كشاورزی و با بهره برداری از انرژی خورشید با درآمد تقریبی ۱۵ تا ۲۰ میلیارد دلار انجام دهد. در این بین تولید پلیمرهای زیستی جایگاه خاصی دارند. تولید اینگونه پلیمرها توسط طیف وسیعی از موجودات زنده مثل گیاهان، جانوران و باكتری ها صورت می گیرد. چون این مواد اساس طبیعی دارند، بنابراین توسط سایر موجودات نیز مورد مصرف قرار می گیرند و تجزیه كنندگان از جمله مهم ترین این موجودات زنده در موضوع مورد بحث ما هستند. برای بهره برداری از این پلیمرها در صنعت دو موضوع باید مورد توجه قرار گیرد:
▪ دید محیط زیستی: این مواد باید سریعاً در محیط مورد تجزیه قرار گیرند، بافت خاك را بر هم نزنند و به راحتی با برنامه های مدیریت زباله و بازیافت مواد از محیط خارج شوند.
▪ دید صنعتی: این مواد باید خصوصیات مورد انتظار صنعت را از جمله دوام و كارایی داشته باشند و از همه مهم تر، پس از برابری یا بهبود كیفیت نسبت به مواد معمول، قیمت تمام شده مناسبی داشته باشند.در هر دو بخش، مخصوصاً بخش دوم، استفاده از مهندسی تولید مواد برای دستیابی به اهداف مورد انتظار ضروری است.همانطور كه ذكر شد، تولید پلیمرهای تجدیدشونده با بهره برداری از كشاورزی، یكی از روش های تولید صنعتی پایدار است. برای این منظور دو روش اصلی وجود دارد: نخست استخراج مستقیم پلیمرها از توده زیستی گیاه است. پلیمرهایی كه از این روش تولید می شوند عمدتاً شامل سلولز، نشاسته، انواع پروتئین ها، فیبرها و چربی های گیاهی هستند كه به عنوان شالوده مواد پلیمری و محصولات طبیعی كاربرد دارند. دسته دیگر موادی هستند كه پس از انجام فرآیندهایی مانند تخمیر و هیدرولیز می توانند به عنوان مونومر پلیمرهای مورد نیاز صنعت استفاده شوند.مونومرهای زیستی همچنین می توانند توسط موجودات زنده نیز به پلیمر تبدیل شوند كه مثال بارز آن پلی هیدروكسی آلكانوات ها هستند.باكتری ها از جمله موجوداتی هستند كه این دسته از مواد را به صورت گرانول هایی در پیكره سلولی خود تولید می كنند. این باكتری به سهولت در محیط كشت رشد داده شده و محصول آن برداشت می شود.رهیافت دیگر جداسازی ژن های درگیر در این فرآیند و انتقال آن به گیاهان است كه پروژه هایی در این زمینه از جمله انتقال ژن های باكتریایی تولید PHA به ذرت انجام شده است. نكته ای كه نباید از نظر دور داشت این است كه به رغم قیمت بالاتر تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر، چه بسا قیمت واقعی آنها بسیار كمتر از پلاستیك های سنتی باشد؛ چرا كه بهای تخریب محیط زیست و هزینه بازیافت پس از تولید هیچ گاه مورد محاسبه قرار نمی گیرد. در ادامه مبحث، تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر PHA به طور اختصاصی مورد بررسی قرار می گیرد. تقریباً تمامی پلاستیك های معمول در بازار از محصولات پتروشیمی كه غیرقابل برگشت به محیط هستند، به دست می آیند. راه حل جایگزین برای این منظور، بهره برداری از باكتری های خاكزی مانند Ralstonia eutrophus است كه تا ۸۰ درصد از توده زیستی خود قادر به انباشتن پلیمرهای غیرسمی و تجزیه پذیر پلی هیدروكسی آلكانوات (PHA) هستند. PHAها عموماً از زیرواحد بتاهیدروكسی آلكانوات و به واسطه مسیری ساده با سه آنزیم از استیل-كوآنزیم A ساخته شده و معروف ترین آنها پلی هیدروكسی بوتیرات (PHB) است. در خلال دهه ۸۰ میلادی شركت انگلیسی ICI فرآیند تخمیری را طراحی و اجرا كرد كه از آن طریق PHB و سایر PHAها را با استفاده از كشت E.coli اصلاح ژنتیكی شده كه ژن های تولید PHA را از باكتری های تولیدكننده این پلیمرها دریافت كرده بود، تولید می كرد.متاسفانه هزینه تولید این پلاستیك های زیست تخریب پذیر، تقریباً ۱۰ برابر هزینه تولید پلاستیك های معمولی بود. با وجود مزایای بی شمار زیست محیطی این پلاستیك ها مثل تجزیه كامل آنها در خاك طی چند ماه، هزینه بالای تولید آنها باعث اقتصادی نبودن تولید تجارتی در مقیاس صنعتی بود. با این وجود بازار كوچك و پرسودی برای این محصولات ایجاد شد و از پلاستیك های زیست تخریب پذیر برای ساخت بافت های مصنوعی بهره برداری شد. با وارد كردن این پلاستیك ها در بدن، آنها به تدریج تجزیه شده و بدن بافت طبیعی را در قالب پلاستیك وارد شده دوباره سازی می كند. در این كاربرد تخصصی پزشكی، قیمت اینگونه محصولات زیستی قابل مقایسه با كاربردهای كم ارزش اقتصادی پلاستیك در صنایع اسباب بازی، تولید خودكار و كیف نیست.هزینه تولید PHAها با تولید آنها در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده و كشت وسیع در زمین های كشاورزی، به نحو قابل ملاحظه ای كاهش خواهد یافت. این موضوع باعث شد كه شركت مونسانتو در اواسط دهه ۹۰ میلادی امتیاز تولید PHA را از شركت ICI كسب كند و به انتقال ژن های باكتری به گیاه منداب بپردازد. مهیا كردن شرایط برای تجمع PHAها در پلاستید به جای سیتوسل، امكان برداشت محصول پلیمری را از برگ و دانه ایجاد كرد. مهم ترین مشكل لاینحل باقی مانده در بخش فنی این پروژه، نحوه استخراج این پلیمر از بافت های گیاهی با روشی كم هزینه و كارآمد است.مشكل دیگر در زمینه PHB است كه در حقیقت مهم ترین گروه از PHAها بوده ولی متاسفانه شكننده بوده و در نتیجه برای بسیاری از كاربردها مناسب نیست. بهترین پلاستیك های زیست تخریب پذیر، كوپلیمرهای پلی هیدروكسی بوتیرات با سایر PHAها مثل پلی هیدروكسی والرات هستند. تولید اینگونه كوپلیمرها در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده بسیار سخت تر از تولید پلیمرهای تك مونومر است. در سال ۲۰۰۱ این مشكلات به همراه مسائل مالی شركت مونسانتو باعث شد تا این شركت امتیاز تولید PHA اصلاح ژنتیكی شده را به شركت Metabolix واگذار كند. شركت Metabolix در قالب یك پروژه مشاركتی با وزارت انرژی آمریكا به ارزش تقریبی ۸/۱۴ میلیون دلار، برای تولید PHA در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده تا پایان دهه ۲۰۱۰ میلادی تلاش می كند. گروه های دیگری نیز برای تولید PHA در گیاهانی مثل نخل روغنی تلاش می كنند. باید منتظر بود تا سرانجام شاهد تولید اقتصادی این محصولات دوستدار محیط زیست در آینده ای نزدیك بود.
▪ دید محیط زیستی: این مواد باید سریعاً در محیط مورد تجزیه قرار گیرند، بافت خاك را بر هم نزنند و به راحتی با برنامه های مدیریت زباله و بازیافت مواد از محیط خارج شوند.
▪ دید صنعتی: این مواد باید خصوصیات مورد انتظار صنعت را از جمله دوام و كارایی داشته باشند و از همه مهم تر، پس از برابری یا بهبود كیفیت نسبت به مواد معمول، قیمت تمام شده مناسبی داشته باشند.در هر دو بخش، مخصوصاً بخش دوم، استفاده از مهندسی تولید مواد برای دستیابی به اهداف مورد انتظار ضروری است.همانطور كه ذكر شد، تولید پلیمرهای تجدیدشونده با بهره برداری از كشاورزی، یكی از روش های تولید صنعتی پایدار است. برای این منظور دو روش اصلی وجود دارد: نخست استخراج مستقیم پلیمرها از توده زیستی گیاه است. پلیمرهایی كه از این روش تولید می شوند عمدتاً شامل سلولز، نشاسته، انواع پروتئین ها، فیبرها و چربی های گیاهی هستند كه به عنوان شالوده مواد پلیمری و محصولات طبیعی كاربرد دارند. دسته دیگر موادی هستند كه پس از انجام فرآیندهایی مانند تخمیر و هیدرولیز می توانند به عنوان مونومر پلیمرهای مورد نیاز صنعت استفاده شوند.مونومرهای زیستی همچنین می توانند توسط موجودات زنده نیز به پلیمر تبدیل شوند كه مثال بارز آن پلی هیدروكسی آلكانوات ها هستند.باكتری ها از جمله موجوداتی هستند كه این دسته از مواد را به صورت گرانول هایی در پیكره سلولی خود تولید می كنند. این باكتری به سهولت در محیط كشت رشد داده شده و محصول آن برداشت می شود.رهیافت دیگر جداسازی ژن های درگیر در این فرآیند و انتقال آن به گیاهان است كه پروژه هایی در این زمینه از جمله انتقال ژن های باكتریایی تولید PHA به ذرت انجام شده است. نكته ای كه نباید از نظر دور داشت این است كه به رغم قیمت بالاتر تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر، چه بسا قیمت واقعی آنها بسیار كمتر از پلاستیك های سنتی باشد؛ چرا كه بهای تخریب محیط زیست و هزینه بازیافت پس از تولید هیچ گاه مورد محاسبه قرار نمی گیرد. در ادامه مبحث، تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر PHA به طور اختصاصی مورد بررسی قرار می گیرد. تقریباً تمامی پلاستیك های معمول در بازار از محصولات پتروشیمی كه غیرقابل برگشت به محیط هستند، به دست می آیند. راه حل جایگزین برای این منظور، بهره برداری از باكتری های خاكزی مانند Ralstonia eutrophus است كه تا ۸۰ درصد از توده زیستی خود قادر به انباشتن پلیمرهای غیرسمی و تجزیه پذیر پلی هیدروكسی آلكانوات (PHA) هستند. PHAها عموماً از زیرواحد بتاهیدروكسی آلكانوات و به واسطه مسیری ساده با سه آنزیم از استیل-كوآنزیم A ساخته شده و معروف ترین آنها پلی هیدروكسی بوتیرات (PHB) است. در خلال دهه ۸۰ میلادی شركت انگلیسی ICI فرآیند تخمیری را طراحی و اجرا كرد كه از آن طریق PHB و سایر PHAها را با استفاده از كشت E.coli اصلاح ژنتیكی شده كه ژن های تولید PHA را از باكتری های تولیدكننده این پلیمرها دریافت كرده بود، تولید می كرد.متاسفانه هزینه تولید این پلاستیك های زیست تخریب پذیر، تقریباً ۱۰ برابر هزینه تولید پلاستیك های معمولی بود. با وجود مزایای بی شمار زیست محیطی این پلاستیك ها مثل تجزیه كامل آنها در خاك طی چند ماه، هزینه بالای تولید آنها باعث اقتصادی نبودن تولید تجارتی در مقیاس صنعتی بود. با این وجود بازار كوچك و پرسودی برای این محصولات ایجاد شد و از پلاستیك های زیست تخریب پذیر برای ساخت بافت های مصنوعی بهره برداری شد. با وارد كردن این پلاستیك ها در بدن، آنها به تدریج تجزیه شده و بدن بافت طبیعی را در قالب پلاستیك وارد شده دوباره سازی می كند. در این كاربرد تخصصی پزشكی، قیمت اینگونه محصولات زیستی قابل مقایسه با كاربردهای كم ارزش اقتصادی پلاستیك در صنایع اسباب بازی، تولید خودكار و كیف نیست.هزینه تولید PHAها با تولید آنها در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده و كشت وسیع در زمین های كشاورزی، به نحو قابل ملاحظه ای كاهش خواهد یافت. این موضوع باعث شد كه شركت مونسانتو در اواسط دهه ۹۰ میلادی امتیاز تولید PHA را از شركت ICI كسب كند و به انتقال ژن های باكتری به گیاه منداب بپردازد. مهیا كردن شرایط برای تجمع PHAها در پلاستید به جای سیتوسل، امكان برداشت محصول پلیمری را از برگ و دانه ایجاد كرد. مهم ترین مشكل لاینحل باقی مانده در بخش فنی این پروژه، نحوه استخراج این پلیمر از بافت های گیاهی با روشی كم هزینه و كارآمد است.مشكل دیگر در زمینه PHB است كه در حقیقت مهم ترین گروه از PHAها بوده ولی متاسفانه شكننده بوده و در نتیجه برای بسیاری از كاربردها مناسب نیست. بهترین پلاستیك های زیست تخریب پذیر، كوپلیمرهای پلی هیدروكسی بوتیرات با سایر PHAها مثل پلی هیدروكسی والرات هستند. تولید اینگونه كوپلیمرها در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده بسیار سخت تر از تولید پلیمرهای تك مونومر است. در سال ۲۰۰۱ این مشكلات به همراه مسائل مالی شركت مونسانتو باعث شد تا این شركت امتیاز تولید PHA اصلاح ژنتیكی شده را به شركت Metabolix واگذار كند. شركت Metabolix در قالب یك پروژه مشاركتی با وزارت انرژی آمریكا به ارزش تقریبی ۸/۱۴ میلیون دلار، برای تولید PHA در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده تا پایان دهه ۲۰۱۰ میلادی تلاش می كند. گروه های دیگری نیز برای تولید PHA در گیاهانی مثل نخل روغنی تلاش می كنند. باید منتظر بود تا سرانجام شاهد تولید اقتصادی این محصولات دوستدار محیط زیست در آینده ای نزدیك بود.
Hand book of Plant Biotechnology(۲۰۰۴) Paul Christou and Haraly Klee, WILEY.
PHA production, from bacteria to plants(۱۹۹۹) Valentine et al, Int J Biol Macromol ۲۵: ۳۰۳-۶.
Bacteria and other biological systems for Steinbuchel polyester production(۱۹۹۸) and Fuchtenbusch, Trends Biotechnol ۱۶: ۴۱۹-۲۷.
PHA production, from bacteria to plants(۱۹۹۹) Valentine et al, Int J Biol Macromol ۲۵: ۳۰۳-۶.
Bacteria and other biological systems for Steinbuchel polyester production(۱۹۹۸) and Fuchtenbusch, Trends Biotechnol ۱۶: ۴۱۹-۲۷.
پلاستیک ها و لاستیک ها
لاستیکها
از ویژگی برجسته لاستیکها مدول الاستیسیته پایین آنها است همچنین مقاومت شیمیایی و سایشی و خاصیت عایق بودن آنها باعث کاربردهای بسیار در زمینه خوردگی میگردد . مثلا لاستیکها با اسید کلریدریک سازگارند و به همین دلیل لوله ها و تانکهای فولادی با روکش لاستیکی سالهاست مورد استفاده قرار میگیرند .
نرمی لاستیکها نیز یکی دیگر از دلایل کاربرد فراوان این مواد میباشد مانند شیلنگها، نوارها و تسمه ها ، تایر ماشین و …
لاستیکها به دو دسته تقسیم میشوند :
۱ . لاستیکهای طبیعی ۲ . لاستیکها ی مصنوعی
بطور کلی لاستیکهای طبیعی دارای خواص مکانیکی بهتری هستند مانند مدول الاستیسیته پایینتر ، مقاومت در برابر بریدگی ها و توسعه آنها اما در مو رد مقاومت خوردگی لاستیکهای مصنوعی دارای شرایط بهتری هستند .
لاستیکها ی طبیعی
لاستیک دارای مولکولهای از ایزوپرن ( پلی ایزوپرن ) می باشد و به صورت یک شیره مایع از درخت گرفته می شود ، ساختمان کویل شکل آن باعث الاستیسیته بالای این ماده می شود (۱۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد انعطاف پذیری ).
محدودیت حرارتی لاستیک نرم حدود ۱۶۰ درجه فارنهایت است ، این محدودیت با آلیاژ سازی تا حدود ۱۸۰ درجه فارنهایت افزایش می یابد. با افزایش گوگرد و حرارت دادن لاستیک سخت تر و ترد تر می شود. اولین با ر در ۱۸۳۹ چارلز گودیر این روش را کشف کرد و آن را ولکا نیزه کردن نامید ، حود ۵۰% گوگرد باعث جسم سختی بنام ابونیت میگردد که برای ساخت توپ بولینگ مورد استفاده قرار می گیرد . مقاومت خوردگی معمولا با سختی نسبت مستقیم دارد .
مدول الاستیسیته برای لاستیکها ی نرم و سخت بین ۵۰۰ تا ۵۰۰۰۰۰ پوند بر اینچ متغیر است .
لاستیکها ی مصنوعی
در جنگ جهانی دوم وقتی منابع اصلی لاستیکها بدست دشمن افتاد نیاز شدیدی برای جایگزینی آن توسط یک ماده مصنوعی احساس می شد. در اوایل دهه ۱۹۳۰ نیوپرن توسط دوپنت بدست آمد ،این ماده پنجمین ماده استراتژیک در جنگ جهانی بود. امروزه لاستیکها ی مصنوعی زیادی شامل ترکیباتی با پلاستیکها وجود دارند .
فیلرهای نرم کننده و سخت کننده مختلفی برای بدست آوردن خواصی چون الاستیسیته ، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت با هم ترکیب می شوند که در ادامه به معرفی چند تا از این مواد میپردازیم :
۱ . نیوپرن و لاستیک نیتریل در مقابل نفت و گاز مقاومند. یکی از اولین کاربردهای آن در شیلنگهای پمپ بنزین است .
۲ . لاستیک بوتیل : خاصیت برجسته این لاستیک عدم نفوذ پذیری در مقابل گازهاست این خاصیت باعث استفاده آن در لوله های داخلی و تجهیزات کارخانجات مواد شیمیایی مثلا آبندی تانکرهای حمل گاز می باشد. همچنین این لاستیک مقاومت خوبی در برابر محیطهای اکسید کننده مانند هوا و اسید نیتریک رقیق دارد .
۳ . لاستیک سیلیکون : مقاومت حرارتی این لاستیک در حدود ۵۸۰ درجه فارنهایت می باشد .
۴ . پلی اتیلن کلرو سولفاته شده : دارای مقاومت عالی در محیطهای اکسید کننده مثل ۹۰% اسید نیتریک در درجه حرارت محیط میباشد .
لاستیکهای نرم در مقابل سایش بهتر عمل می کنند . روکشها می توانند از لایه های سخت و نرم تشکیل شوند .
پلاستیک ها
در ۱۵ سال اخیر کاربرد پلاستیک ها بشدت افزایش یافته است . یکی از انگیزه های اولیه برای بدست آوردن این مواد جایگزینی توپهای عاجی بیلیارد بوسیله یک ماده ارزانتر بود .
پلاستیک ها توسط ریختن در قالب ، فرم دادن ، اکستروژن و نورد تولید می شود و به صورت قطعات توپر، روکش، پوشش، اسفنج، الیاف و لایه های نازک وجود دارند . پلاستیک ها مواد آلی با وزن مولکولی بالا هستند که می توانند به شکلهای مختلف در آیند . بعضی از آنها به صورت طبیعی یافت می شوند ولی اکثر آنها به صورت مصنوعی به دست می آیند .
بطور کلی پلاستیک ها در مقایسه با فلزات و آلیاژها خیلی ضعیفتر ، نرمتر ، مقاومتر در برابر یونهای کلر و اسید کلریدریک ، مقاومت کمتر در برابر یونهای اکسید کننده مثل اسید نیتریک ، مقاومت کمتر در برابر حلالها و دارای محدودیت حرارتی پایینتر می باشد . خزش در درجه حرارتهای محیط یا سیلان سرد از نقطه ضعفهای پلاستیک ها بویژه ترموپلاستها می باشد .
پلاستیک ها : ترموستها و ترموپلاست ها
ترموپلاست ها با افزایش درجه حرارت نرم می شوند و موقعی که سرد می شوند به سختی اولیه باز می گردند . اکثر آنها را می توان ذوب نمود .
ترموست ها با افزایش درجه حرارت سخت می شوند و با سرد شدن سختی خود را حفظ می کنند و با حرارت دادن تحت فشار شکل می گیرند و تغییر شکل مجدد آنها ممکن نیست ( قراضه آن قابل استفاده نیست ) .
خواص پلاستیکها را می توان با افزودن مواد نرم کننده ، سخت کننده و فیلر بطور قابل ملاحظه ای تغییر داد . پلاستیکها مانند فلزات خورده نمی شوند .
در جداول زیر به مقایسه ترموپلاست ها و ترموست ها از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی میپردازیم .
ترمو پلاستها
نام ماده استحکام کششی انعطاف پذیری % سختی راکول مدول الاستیسیته وزن مخصوص
Pvc سخت ۶۰۰۰ ۲۰ - ۲ ۱۱۰ ۴۰۰ ۴/۱
نایلون ۱۰۰۰۰ ۴۵ ۱۱۰ ۴۰۰ ۱۴/۱
فلورو کربنها ۲۵۰۰ ۲۵۰-۱۰۰ ۷۰ ۶۰ ۱۳/۲
متیل متا اکرپلات ۸۰۰۰ ۵ ۲۲۰ ۴۲۰ ۱۹/۱
پلی پروپیلن ۵۰۰۰ ۷۰۰-۱۰ ۹۰ ۲۰۰ ۹۱/۰
ترموستها
نام ماده استحکام کششی انعطاف پذیری % سختی راکول مدول الاستیسیته وزن مخصوص
اپوکسی ۱۰۰۰۰ ۰ ۹۰ ۱۰۰۰ ۱/۱
فیولیکها ۷۵۰۰ ۰ ۱۲۵ ۱۰۰۰ ۴/۱
پلی استر ها ۴۰۰۰ ۰ ۱۰۰ ۱۰۰۰ ۱/۱
سیلیکونها ۳۵۰۰ ۰ ۸۹ ۱۲۰۰ ۲۵/۱
اوره ۷۰۰۰ ۰ ۱۱۵ ۱۵۰۰ ۴۸/۱
حال به توضیح سه مورد از هر جدول میپردازیم :
۱ . ترمو پلاستها
فلورو کربنها :
تفلون و کل اف و فلورو کربنها فلزات نجیب پلاستیکها هستند به این معنی که تقریبا در تمام محیطهای خورنده تا دمای ۵۵۰ درجه فارنهایت مقاوم هستند . اینها از کربن و فلور ساخته شده اند اولین تترا فلوراتیلن توسط دوپنت تولید شد و تفلون نام گرفت .تفلون علاوه بر مقاومت خوردگی ، دارای ضریب اصطکاک کمی است که می تواند مانند یک روغن کار سطح فلزاتی که بر روی هم سایش دارند از خورده شدن در اثر اصطکاک (خوردگی فیزیکی) محافظت کند .
پلی ونیل کلراید(پی .وی .سی ) :
این ماده اساسا سخت است ولی با اضافه کردن مواد نرم کننده و وینیل استات میتوان آنرا نرم نمود . کاربرد این ماده در لوله ها و اتصالات ، دودکشها ، هواکشها، مخازن و روکشها می باشد .
پلی پروپیلن :
پلی پروپیلن ، پرو فاکس و اسکان برای اولین بار در ایتالیا بوجود آمدند و دارای مقاومت حرارتی و خوردگی بهتری نسبت به پلی اتیل بوده و همچنین از آن سخت تر هستند . برای ساخت والو ها ، بطریهایی که توسط حرارت استریل می شوند و لوله و اتصالات به کار می رود .
۲ . ترموستها
سیلیکونها :
سیلیکونها دارای مقاومت حرارتی بسیار خوبی هستند . خواص مکانیکی با تغییر درجه حرارت تغییر کمی میکند .یکی از مواد تشکیل دهنده این ماده سیلیسیم است که دیگر پلاستیکها چنین نیستند. سیلیکونها بعنوان ترکیبات قالبگیری ، رزینهای ورقه ای و بعنوان عایق در موتورهای برقی استفاده می شود اما مقاومت آنها در مقابل مواد شیمیایی کم است .
پلی استرها :
پلاستیکهای پلی استر ، داکرون ، دیپلون و ویبرین دارای مقاومت خوردگی شیمیایی ضعیفی هستند .مورد استفاده اصلی پلی استر ها در کامپوزیتها بصورت الیاف می باشد . مثلا کامپوزیت پلی استر تقویت شده و شیشه دارای چنا ن مقاومتی میشود که در بدنه اتومبیل و قایق مورد استفاده می گردد .
فنولیکها :
مواد فنولیکی(باکلیت) ،دارز ، رزینوکس از قدیمی ترین و معروفترین پلاستیکها هستند .این مواد عمدتا بر اساس فنول فرم آلدییدها هستند. کاربردهای آن عبارتند از : بدنه رادیو ، تلفن ،
لاستیکها
از ویژگی برجسته لاستیکها مدول الاستیسیته پایین آنها است همچنین مقاومت شیمیایی و سایشی و خاصیت عایق بودن آنها باعث کاربردهای بسیار در زمینه خوردگی میگردد . مثلا لاستیکها با اسید کلریدریک سازگارند و به همین دلیل لوله ها و تانکهای فولادی با روکش لاستیکی سالهاست مورد استفاده قرار میگیرند .
نرمی لاستیکها نیز یکی دیگر از دلایل کاربرد فراوان این مواد میباشد مانند شیلنگها، نوارها و تسمه ها ، تایر ماشین و …
لاستیکها به دو دسته تقسیم میشوند :
۱ . لاستیکهای طبیعی ۲ . لاستیکها ی مصنوعی
بطور کلی لاستیکهای طبیعی دارای خواص مکانیکی بهتری هستند مانند مدول الاستیسیته پایینتر ، مقاومت در برابر بریدگی ها و توسعه آنها اما در مو رد مقاومت خوردگی لاستیکهای مصنوعی دارای شرایط بهتری هستند .
لاستیکها ی طبیعی
لاستیک دارای مولکولهای از ایزوپرن ( پلی ایزوپرن ) می باشد و به صورت یک شیره مایع از درخت گرفته می شود ، ساختمان کویل شکل آن باعث الاستیسیته بالای این ماده می شود (۱۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد انعطاف پذیری ).
محدودیت حرارتی لاستیک نرم حدود ۱۶۰ درجه فارنهایت است ، این محدودیت با آلیاژ سازی تا حدود ۱۸۰ درجه فارنهایت افزایش می یابد. با افزایش گوگرد و حرارت دادن لاستیک سخت تر و ترد تر می شود. اولین با ر در ۱۸۳۹ چارلز گودیر این روش را کشف کرد و آن را ولکا نیزه کردن نامید ، حود ۵۰% گوگرد باعث جسم سختی بنام ابونیت میگردد که برای ساخت توپ بولینگ مورد استفاده قرار می گیرد . مقاومت خوردگی معمولا با سختی نسبت مستقیم دارد .
مدول الاستیسیته برای لاستیکها ی نرم و سخت بین ۵۰۰ تا ۵۰۰۰۰۰ پوند بر اینچ متغیر است .
لاستیکها ی مصنوعی
در جنگ جهانی دوم وقتی منابع اصلی لاستیکها بدست دشمن افتاد نیاز شدیدی برای جایگزینی آن توسط یک ماده مصنوعی احساس می شد. در اوایل دهه ۱۹۳۰ نیوپرن توسط دوپنت بدست آمد ،این ماده پنجمین ماده استراتژیک در جنگ جهانی بود. امروزه لاستیکها ی مصنوعی زیادی شامل ترکیباتی با پلاستیکها وجود دارند .
فیلرهای نرم کننده و سخت کننده مختلفی برای بدست آوردن خواصی چون الاستیسیته ، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت با هم ترکیب می شوند که در ادامه به معرفی چند تا از این مواد میپردازیم :
۱ . نیوپرن و لاستیک نیتریل در مقابل نفت و گاز مقاومند. یکی از اولین کاربردهای آن در شیلنگهای پمپ بنزین است .
۲ . لاستیک بوتیل : خاصیت برجسته این لاستیک عدم نفوذ پذیری در مقابل گازهاست این خاصیت باعث استفاده آن در لوله های داخلی و تجهیزات کارخانجات مواد شیمیایی مثلا آبندی تانکرهای حمل گاز می باشد. همچنین این لاستیک مقاومت خوبی در برابر محیطهای اکسید کننده مانند هوا و اسید نیتریک رقیق دارد .
۳ . لاستیک سیلیکون : مقاومت حرارتی این لاستیک در حدود ۵۸۰ درجه فارنهایت می باشد .
۴ . پلی اتیلن کلرو سولفاته شده : دارای مقاومت عالی در محیطهای اکسید کننده مثل ۹۰% اسید نیتریک در درجه حرارت محیط میباشد .
لاستیکهای نرم در مقابل سایش بهتر عمل می کنند . روکشها می توانند از لایه های سخت و نرم تشکیل شوند .
پلاستیک ها
در ۱۵ سال اخیر کاربرد پلاستیک ها بشدت افزایش یافته است . یکی از انگیزه های اولیه برای بدست آوردن این مواد جایگزینی توپهای عاجی بیلیارد بوسیله یک ماده ارزانتر بود .
پلاستیک ها توسط ریختن در قالب ، فرم دادن ، اکستروژن و نورد تولید می شود و به صورت قطعات توپر، روکش، پوشش، اسفنج، الیاف و لایه های نازک وجود دارند . پلاستیک ها مواد آلی با وزن مولکولی بالا هستند که می توانند به شکلهای مختلف در آیند . بعضی از آنها به صورت طبیعی یافت می شوند ولی اکثر آنها به صورت مصنوعی به دست می آیند .
بطور کلی پلاستیک ها در مقایسه با فلزات و آلیاژها خیلی ضعیفتر ، نرمتر ، مقاومتر در برابر یونهای کلر و اسید کلریدریک ، مقاومت کمتر در برابر یونهای اکسید کننده مثل اسید نیتریک ، مقاومت کمتر در برابر حلالها و دارای محدودیت حرارتی پایینتر می باشد . خزش در درجه حرارتهای محیط یا سیلان سرد از نقطه ضعفهای پلاستیک ها بویژه ترموپلاستها می باشد .
پلاستیک ها : ترموستها و ترموپلاست ها
ترموپلاست ها با افزایش درجه حرارت نرم می شوند و موقعی که سرد می شوند به سختی اولیه باز می گردند . اکثر آنها را می توان ذوب نمود .
ترموست ها با افزایش درجه حرارت سخت می شوند و با سرد شدن سختی خود را حفظ می کنند و با حرارت دادن تحت فشار شکل می گیرند و تغییر شکل مجدد آنها ممکن نیست ( قراضه آن قابل استفاده نیست ) .
خواص پلاستیکها را می توان با افزودن مواد نرم کننده ، سخت کننده و فیلر بطور قابل ملاحظه ای تغییر داد . پلاستیکها مانند فلزات خورده نمی شوند .
در جداول زیر به مقایسه ترموپلاست ها و ترموست ها از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی میپردازیم .
ترمو پلاستها
نام ماده استحکام کششی انعطاف پذیری % سختی راکول مدول الاستیسیته وزن مخصوص
Pvc سخت ۶۰۰۰ ۲۰ - ۲ ۱۱۰ ۴۰۰ ۴/۱
نایلون ۱۰۰۰۰ ۴۵ ۱۱۰ ۴۰۰ ۱۴/۱
فلورو کربنها ۲۵۰۰ ۲۵۰-۱۰۰ ۷۰ ۶۰ ۱۳/۲
متیل متا اکرپلات ۸۰۰۰ ۵ ۲۲۰ ۴۲۰ ۱۹/۱
پلی پروپیلن ۵۰۰۰ ۷۰۰-۱۰ ۹۰ ۲۰۰ ۹۱/۰
ترموستها
نام ماده استحکام کششی انعطاف پذیری % سختی راکول مدول الاستیسیته وزن مخصوص
اپوکسی ۱۰۰۰۰ ۰ ۹۰ ۱۰۰۰ ۱/۱
فیولیکها ۷۵۰۰ ۰ ۱۲۵ ۱۰۰۰ ۴/۱
پلی استر ها ۴۰۰۰ ۰ ۱۰۰ ۱۰۰۰ ۱/۱
سیلیکونها ۳۵۰۰ ۰ ۸۹ ۱۲۰۰ ۲۵/۱
اوره ۷۰۰۰ ۰ ۱۱۵ ۱۵۰۰ ۴۸/۱
حال به توضیح سه مورد از هر جدول میپردازیم :
۱ . ترمو پلاستها
فلورو کربنها :
تفلون و کل اف و فلورو کربنها فلزات نجیب پلاستیکها هستند به این معنی که تقریبا در تمام محیطهای خورنده تا دمای ۵۵۰ درجه فارنهایت مقاوم هستند . اینها از کربن و فلور ساخته شده اند اولین تترا فلوراتیلن توسط دوپنت تولید شد و تفلون نام گرفت .تفلون علاوه بر مقاومت خوردگی ، دارای ضریب اصطکاک کمی است که می تواند مانند یک روغن کار سطح فلزاتی که بر روی هم سایش دارند از خورده شدن در اثر اصطکاک (خوردگی فیزیکی) محافظت کند .
پلی ونیل کلراید(پی .وی .سی ) :
این ماده اساسا سخت است ولی با اضافه کردن مواد نرم کننده و وینیل استات میتوان آنرا نرم نمود . کاربرد این ماده در لوله ها و اتصالات ، دودکشها ، هواکشها، مخازن و روکشها می باشد .
پلی پروپیلن :
پلی پروپیلن ، پرو فاکس و اسکان برای اولین بار در ایتالیا بوجود آمدند و دارای مقاومت حرارتی و خوردگی بهتری نسبت به پلی اتیل بوده و همچنین از آن سخت تر هستند . برای ساخت والو ها ، بطریهایی که توسط حرارت استریل می شوند و لوله و اتصالات به کار می رود .
۲ . ترموستها
سیلیکونها :
سیلیکونها دارای مقاومت حرارتی بسیار خوبی هستند . خواص مکانیکی با تغییر درجه حرارت تغییر کمی میکند .یکی از مواد تشکیل دهنده این ماده سیلیسیم است که دیگر پلاستیکها چنین نیستند. سیلیکونها بعنوان ترکیبات قالبگیری ، رزینهای ورقه ای و بعنوان عایق در موتورهای برقی استفاده می شود اما مقاومت آنها در مقابل مواد شیمیایی کم است .
پلی استرها :
پلاستیکهای پلی استر ، داکرون ، دیپلون و ویبرین دارای مقاومت خوردگی شیمیایی ضعیفی هستند .مورد استفاده اصلی پلی استر ها در کامپوزیتها بصورت الیاف می باشد . مثلا کامپوزیت پلی استر تقویت شده و شیشه دارای چنا ن مقاومتی میشود که در بدنه اتومبیل و قایق مورد استفاده می گردد .
فنولیکها :
مواد فنولیکی(باکلیت) ،دارز ، رزینوکس از قدیمی ترین و معروفترین پلاستیکها هستند .این مواد عمدتا بر اساس فنول فرم آلدییدها هستند. کاربردهای آن عبارتند از : بدنه رادیو ، تلفن ،
M.Deylamian
مدیر بازنشسته
یه مقدار خلاصه
یه مقدار خلاصه
ترموپلاستیک ها
پلی اتیلن .پلی پروپیلن.پلی وینیل الکل
پلی وینیل کلراید.پلی وینیل استات.پلی استیرن
پلی استبرل.پلی استال.پلی امید
ترموست ها
رین های فنلیک.رزین های اوره.رزینهای ملامین
رزین های الکید.رزین های اپوکسید
پلی اورتان ها با پیوندهای زیاد بین مولکول های زنجیره ای
پلی استر های اشباع شده با پیوند بین مولکولی زنجیره ای
یه مقدار خلاصه
ترموپلاستیک ها
پلی اتیلن .پلی پروپیلن.پلی وینیل الکل
پلی وینیل کلراید.پلی وینیل استات.پلی استیرن
پلی استبرل.پلی استال.پلی امید
ترموست ها
رین های فنلیک.رزین های اوره.رزینهای ملامین
رزین های الکید.رزین های اپوکسید
پلی اورتان ها با پیوندهای زیاد بین مولکول های زنجیره ای
پلی استر های اشباع شده با پیوند بین مولکولی زنجیره ای
Arka Company
عضو جدید
با سلام. من در مورد ساخت لاستیک مطلبی دارم که در اختیارتون میزارم.
لاستیک طبیعی یاسنتزی معمولا به تنهایی قابل استفاده نیست خواص مطلوب نرمینگی ، کشسانی ، چقرمگی ،سختی یا نرمی ، مقاومت سایشی ، نفوذ ناپذیری و هزاران ترکیب مختلف از خواص بدستآمده ، آمیزه کار لاستیک ، تامین میشود. لاستیک ماده‌ای بینهایت چقرمه است و بهماشین آلات سنگین نیاز دارد. مقادیر قابل توجه گرمای تولید شده در طول عملیاتاختلاط ، خرد کردن ، آسیاب کردن و روزن رانی در هنگام ساخت لاستیک باید دفع و تحتکنترل داشت.
لاستیک طبیعی یاسنتزی معمولا به تنهایی قابل استفاده نیست خواص مطلوب نرمینگی ، کشسانی ، چقرمگی ،سختی یا نرمی ، مقاومت سایشی ، نفوذ ناپذیری و هزاران ترکیب مختلف از خواص بدستآمده ، آمیزه کار لاستیک ، تامین میشود. لاستیک ماده‌ای بینهایت چقرمه است و بهماشین آلات سنگین نیاز دارد. مقادیر قابل توجه گرمای تولید شده در طول عملیاتاختلاط ، خرد کردن ، آسیاب کردن و روزن رانی در هنگام ساخت لاستیک باید دفع و تحتکنترل داشت.
آمیزه کاری لاستیکها :
در آمیزه کاریلاستیکها افزودنیهای شیمیایی بسته به مصرفشان به گروههای زیر دسته بندیمی‌شوند.
در آمیزه کاریلاستیکها افزودنیهای شیمیایی بسته به مصرفشان به گروههای زیر دسته بندیمی‌شوند.
· مواد ولکانشی :معمولاترکیبات گوگردی هستند که از واکنش آنها با بسپار مواد شبکه‌ای بدست می‌آید واتصالات شبکه از نوعاست. اتصالات عرضی ممکن است مونو – ، دی - ، یا پلی سولفیدی باشند. نوع اتصال از طریقغلظت گوگرد ، تسریع کننده ، باز دارنده و دما تعیین میشود.
· تسریع کننده‌ها :ترکیباتیهستند که زمان لازم برای ولکانشی لاستیک را از چند ساعت به چند دقیقه کاهش می‌دهند. ضمنا به گوگرد کمتری نیاز است و محصول یکنواخت‌تری هم بدست می‌آید. اغلب تسریعکننده‌ها نیتروژن و گوگرد دارند.
· مواد ضد پیری یا ضد اکسنده‌ها :این موادقطعات لاستیکی را از تهاجم اکسیژن و اوزون محافظت می‌کنند. این ترکیبات به عنوان ضداکسنده ، ضد اوزون یا عوامل ضد ترک خمشی دسته بندی میشوند. عمل آنها به این صورتاست که واکنشهای زنجیری رادیکالی را متوقف می‌کنند و بدین ترتیب مانع از تخریبپیشتر زنجیر می شوند. مواد صنعتی معمولا آمینی یا فنلی هستند. آمینها محافظهای قویهستند و به شکل وسیع در تایر و سایر قطعات تیره مصرف میشوند.
· نرمسازهای کاتالیزی یا مواد لخته‌زدا :این مواد باکاهش گرانروی لاستیک فراورش آنرا آسان میکند. موقع اختلاط بالاستیک سبب شکست زنجیر و طبعا کاهش وزن مولکولی زیاد قابلاستفاده‌اند.
· پراکنهای بی‌اثر یا خنثی :این مواد بهمقدار زیاد به لاستیک اضافه میشوند. بعضی از آنها تنها برای سخت کردن یا نرم کردنفیزیکی است. خاک رس ، کربنات کلسیم ، خرده ذغال ، باریت وتقریبا گرد هر جامدی را میتوان به لاستیک افزود که در نتیجه آن کلیه خواص کشش کاهشمی‌یابد. ولی در عین حال کاهش می‌یابد ولی در عین حال کاهش قیمت ، سخت مناسب ، فقطشکل ، رنگ و سایر خواص مطلوب از دیگر آثار آن است. اما گرد بعضی مواد بی شکل خصوصادوده و سیلیس ، به طرز ناباورانه‌ای سبب افزایش استحکام، جهندگی، مقاومت سایشیو سایر خواص مطلوب میشود و به همین سبب به تقویت کنندهموسوم‌اند.فراوش پذیری با استفاده از لاستیک بازیافتی ، واکسها، روغنها ، فاکتیس روغنهای گیاهی و ولکانیده و لاستیکهای معدنی آسفالت ، قیر وهیدروکنهای سیر نشده و ولکانیده یا از طریق واکنش شیمیایی روی مولکول ، کار مکانیکی، گرما و خرد کردن بهبود می یابد. ساختار اسفنجی باافزودن بی‌کربنات سدیم ، کربنات سدیم ، کربنات آمونیوم و بی‌کربنات ، اوره یاترکیبات آلی گاز زا به دست می‌آید. با افزایش قابل توجه و گوگرد و استفاده از پرکندر مقادیر زیاد به لاستیک سخت میتوان دست یافت.
روشها و مراحل ساخت لاستیک
· غلتک زنی یا پوشش دهی :یکی ازابتدایی‌ترین مصارف لاستیکها ، پوشش دهی پارچه برای ضد آب کردن آن بوده است. محلولیا بتونه‌های لاستیکی در حلالها را میتوان به سادگی روی پارچه پخش کرد. اما اگر ازمواد لازم برای پخت و کنترل خواص استفاده نشود نتایج کاملا نامطلوبی به دست می‌آید. برای آغشته کردن پارچه به آمیزه‌های لاستیکی از روش غلتک زنی استفاده میشود، بهاین صورت که بر روی دستگاههای غلتک زن چند استوانه‌‌ای آمیزه لاستیکی را تحت فشاربه داخل پارچه نورد می‌کنند. نخ تایر مورد خاصی است که برای ساخت آن نخهای پنبه ،ریون ، نایلون یا پلی استر در آرایش موازن توسط لاستیک روی یک دستگاه غلتک‌زن به هممی‌چسبند.
· قالب گیری :آمیزه‌هایخمیری لاستیکی را میتوان به هر شکلی قالبگیری و شکل آنها را با پخت درقالبتثبیت کرد. یک نمونه مناسب توپ تنیس است. یک نوع بسیارمرغوب و ارتجاع پذیر لاستیکدر قالبی که به شکل دو نیمه توپ است قالبگیری میشود. سپس این دو نیمه را به هم می‌چسبانند (باقرضی از ماده‌ای شیمیایی گاز زا که در داخل قرار دارد) و پخت می‌کنند، بر روی اینمغزی پارچه و الیاف پرزدار مناسب چسبانده میشود این ماده سازه‌ای پیچیده که برایمصارف خیلی خشن مناسب است.
· روزن رانی :نوار درزگیر، شیلنگ، تیوپ، نخ تایر، واشر، پروفیلو بسیاری دیگر ازقطعات لاستیکی به تقلید از روش روزن رانی پلاستیکها ساخته و در طول همین عملیات یابعدا ، پخت میشوند. تایر خودروها نمونه مناسبی است، مصرف عمده لاستیک در حمل و نقلاست که به مصرف تایر می‌رسد. تایرهای امروزی ممکن است فاقد تیوپ باشند که در اینصورت مجهز به لایه‌ای محافظ هستند یا این که تیوپ روزن رانی شده از جنس لاستیکبوتیل در آنها قرار داده میشود. لاستیک بوتیل بااینکه بسیار بی اثر یا مرده است ولی در برابر عبور هوا مقاومت بسیار عالی از خودنشان می دهد. در خودروهای جدید ، لاستیک را علاوه بر استفاده در تایر در پروفیلپنجره ، نوار درزگیر ، برف پاک کن ، شاسی موتور ، صندلی و به عنوان صدا خفه کن نیزبه کار می‌برند. به طوری که در هر وسیله نقلیه چیزی حدود Kg 115 لاستیک به کار می‌رود.
آمیزه‌های شیرابه‌ای
شیرابه‌هایغلیظ امکان استفاده از لاستیک را در شکل مایع فراهم می‌کنند، به صورتی که می‌توانعملیات پخش کردن ، رنگ کردن ، غوطه وری یا اسفنج سازی را روی آنها اجرا کرد. موادپخت به شکل تعلیق اضافه میشوند ولی تقویت روی شیرابه‌ها چندان موثر نیست. با اینکهتجارت مبلمان ، بالش و تشک اسفنجی به استفاده از لاستیکهای پلی اورتان و پلی‌اترروی آورده ، ولی استفاده از شیرابه‌ها رو به گسترش است.
لاستیکهای بازیافتی
لاستیک بازیافتی ماده‌ای مفید در آمیزه کاری است که از قطعات لاستیکیضایعاتی به دست می‌آید. این قطعات را خرد و سپس با اعمال روشهای توام شیمیایی ،مکانیکی و حلال ، لاستیک ، پارچه ، فلز و سایر اجزای آن را جدا می کنند. لاستیکبازیافتی تا حدی وابسپارش میشود. و در حد بالایی دوده (یا رنگدانه دیگر)، خاکستر وروغن دارد. با افزودن این ماده به آمیزه لاستیکی ، فراروش آمیزه بهتر میشود ومعمولا به عنوان یک ماده ضایعاتی ارزان در محصولات بسیار ارزان هم به کار می‌رود. تنها حدود 10 درصد لاستیکهای نو بازیافت میشوند.
· تسریع کننده‌ها :ترکیباتیهستند که زمان لازم برای ولکانشی لاستیک را از چند ساعت به چند دقیقه کاهش می‌دهند. ضمنا به گوگرد کمتری نیاز است و محصول یکنواخت‌تری هم بدست می‌آید. اغلب تسریعکننده‌ها نیتروژن و گوگرد دارند.
· مواد ضد پیری یا ضد اکسنده‌ها :این موادقطعات لاستیکی را از تهاجم اکسیژن و اوزون محافظت می‌کنند. این ترکیبات به عنوان ضداکسنده ، ضد اوزون یا عوامل ضد ترک خمشی دسته بندی میشوند. عمل آنها به این صورتاست که واکنشهای زنجیری رادیکالی را متوقف می‌کنند و بدین ترتیب مانع از تخریبپیشتر زنجیر می شوند. مواد صنعتی معمولا آمینی یا فنلی هستند. آمینها محافظهای قویهستند و به شکل وسیع در تایر و سایر قطعات تیره مصرف میشوند.
· نرمسازهای کاتالیزی یا مواد لخته‌زدا :این مواد باکاهش گرانروی لاستیک فراورش آنرا آسان میکند. موقع اختلاط بالاستیک سبب شکست زنجیر و طبعا کاهش وزن مولکولی زیاد قابلاستفاده‌اند.
· پراکنهای بی‌اثر یا خنثی :این مواد بهمقدار زیاد به لاستیک اضافه میشوند. بعضی از آنها تنها برای سخت کردن یا نرم کردنفیزیکی است. خاک رس ، کربنات کلسیم ، خرده ذغال ، باریت وتقریبا گرد هر جامدی را میتوان به لاستیک افزود که در نتیجه آن کلیه خواص کشش کاهشمی‌یابد. ولی در عین حال کاهش می‌یابد ولی در عین حال کاهش قیمت ، سخت مناسب ، فقطشکل ، رنگ و سایر خواص مطلوب از دیگر آثار آن است. اما گرد بعضی مواد بی شکل خصوصادوده و سیلیس ، به طرز ناباورانه‌ای سبب افزایش استحکام، جهندگی، مقاومت سایشیو سایر خواص مطلوب میشود و به همین سبب به تقویت کنندهموسوم‌اند.فراوش پذیری با استفاده از لاستیک بازیافتی ، واکسها، روغنها ، فاکتیس روغنهای گیاهی و ولکانیده و لاستیکهای معدنی آسفالت ، قیر وهیدروکنهای سیر نشده و ولکانیده یا از طریق واکنش شیمیایی روی مولکول ، کار مکانیکی، گرما و خرد کردن بهبود می یابد. ساختار اسفنجی باافزودن بی‌کربنات سدیم ، کربنات سدیم ، کربنات آمونیوم و بی‌کربنات ، اوره یاترکیبات آلی گاز زا به دست می‌آید. با افزایش قابل توجه و گوگرد و استفاده از پرکندر مقادیر زیاد به لاستیک سخت میتوان دست یافت.
روشها و مراحل ساخت لاستیک
· غلتک زنی یا پوشش دهی :یکی ازابتدایی‌ترین مصارف لاستیکها ، پوشش دهی پارچه برای ضد آب کردن آن بوده است. محلولیا بتونه‌های لاستیکی در حلالها را میتوان به سادگی روی پارچه پخش کرد. اما اگر ازمواد لازم برای پخت و کنترل خواص استفاده نشود نتایج کاملا نامطلوبی به دست می‌آید. برای آغشته کردن پارچه به آمیزه‌های لاستیکی از روش غلتک زنی استفاده میشود، بهاین صورت که بر روی دستگاههای غلتک زن چند استوانه‌‌ای آمیزه لاستیکی را تحت فشاربه داخل پارچه نورد می‌کنند. نخ تایر مورد خاصی است که برای ساخت آن نخهای پنبه ،ریون ، نایلون یا پلی استر در آرایش موازن توسط لاستیک روی یک دستگاه غلتک‌زن به هممی‌چسبند.
· قالب گیری :آمیزه‌هایخمیری لاستیکی را میتوان به هر شکلی قالبگیری و شکل آنها را با پخت درقالبتثبیت کرد. یک نمونه مناسب توپ تنیس است. یک نوع بسیارمرغوب و ارتجاع پذیر لاستیکدر قالبی که به شکل دو نیمه توپ است قالبگیری میشود. سپس این دو نیمه را به هم می‌چسبانند (باقرضی از ماده‌ای شیمیایی گاز زا که در داخل قرار دارد) و پخت می‌کنند، بر روی اینمغزی پارچه و الیاف پرزدار مناسب چسبانده میشود این ماده سازه‌ای پیچیده که برایمصارف خیلی خشن مناسب است.
· روزن رانی :نوار درزگیر، شیلنگ، تیوپ، نخ تایر، واشر، پروفیلو بسیاری دیگر ازقطعات لاستیکی به تقلید از روش روزن رانی پلاستیکها ساخته و در طول همین عملیات یابعدا ، پخت میشوند. تایر خودروها نمونه مناسبی است، مصرف عمده لاستیک در حمل و نقلاست که به مصرف تایر می‌رسد. تایرهای امروزی ممکن است فاقد تیوپ باشند که در اینصورت مجهز به لایه‌ای محافظ هستند یا این که تیوپ روزن رانی شده از جنس لاستیکبوتیل در آنها قرار داده میشود. لاستیک بوتیل بااینکه بسیار بی اثر یا مرده است ولی در برابر عبور هوا مقاومت بسیار عالی از خودنشان می دهد. در خودروهای جدید ، لاستیک را علاوه بر استفاده در تایر در پروفیلپنجره ، نوار درزگیر ، برف پاک کن ، شاسی موتور ، صندلی و به عنوان صدا خفه کن نیزبه کار می‌برند. به طوری که در هر وسیله نقلیه چیزی حدود Kg 115 لاستیک به کار می‌رود.
آمیزه‌های شیرابه‌ای
شیرابه‌هایغلیظ امکان استفاده از لاستیک را در شکل مایع فراهم می‌کنند، به صورتی که می‌توانعملیات پخش کردن ، رنگ کردن ، غوطه وری یا اسفنج سازی را روی آنها اجرا کرد. موادپخت به شکل تعلیق اضافه میشوند ولی تقویت روی شیرابه‌ها چندان موثر نیست. با اینکهتجارت مبلمان ، بالش و تشک اسفنجی به استفاده از لاستیکهای پلی اورتان و پلی‌اترروی آورده ، ولی استفاده از شیرابه‌ها رو به گسترش است.
لاستیکهای بازیافتی
لاستیک بازیافتی ماده‌ای مفید در آمیزه کاری است که از قطعات لاستیکیضایعاتی به دست می‌آید. این قطعات را خرد و سپس با اعمال روشهای توام شیمیایی ،مکانیکی و حلال ، لاستیک ، پارچه ، فلز و سایر اجزای آن را جدا می کنند. لاستیکبازیافتی تا حدی وابسپارش میشود. و در حد بالایی دوده (یا رنگدانه دیگر)، خاکستر وروغن دارد. با افزودن این ماده به آمیزه لاستیکی ، فراروش آمیزه بهتر میشود ومعمولا به عنوان یک ماده ضایعاتی ارزان در محصولات بسیار ارزان هم به کار می‌رود. تنها حدود 10 درصد لاستیکهای نو بازیافت میشوند.
مشتقات لاستیکی
از لاستیکها به ویژه لاستیک طبیعی به عنوان ماده اولیه در تولید انواعمشتقات لاستیکی استفاده شده است. صنایع پلاستیکدر حال حاضر به این درست مواد شیمیایی لاستیکی رویآورده است، چون خود لاستیک یک مواد اولیه گران است. هالید‌ها با لاستیک در موضعپیوند دوگانه‌اش واکنش می‌دهند. محصول ، لاستیک کلردار (از برم و ید هم می‌تواناستفاده کرد) است که به عنوان افزودنی رنگ قابل استفاده و در مقابل مواد شیمیاییمقاوم است.
از لاستیکها به ویژه لاستیک طبیعی به عنوان ماده اولیه در تولید انواعمشتقات لاستیکی استفاده شده است. صنایع پلاستیکدر حال حاضر به این درست مواد شیمیایی لاستیکی رویآورده است، چون خود لاستیک یک مواد اولیه گران است. هالید‌ها با لاستیک در موضعپیوند دوگانه‌اش واکنش می‌دهند. محصول ، لاستیک کلردار (از برم و ید هم می‌تواناستفاده کرد) است که به عنوان افزودنی رنگ قابل استفاده و در مقابل مواد شیمیاییمقاوم است.
ازعمل کلرید هیدروژن بر محلول لاستیک در بنزن ، مشتق هیدروکلرید لاستیک بدست می‌آید،که بدون شک از بسیاری جوانب با خود لاستیک تفاوت دارد. این ماده پلاستیکی چقرمه وشفاف است که از فیلم آن در بسته بندی استفاده میشود. مشتق هیدرو کلرید لاستیک دربرابر مواد شیمیایی مقاوم ، فیلم نازک عالی بدست می‌دهد و ضمنا رنگ ، بو ، مزه همندارد. PVC ، پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلاستیکهای جدیدترکاربرد این مشتق گران را محدود کرده اند. از مخلوط لاستیکها و رزین‌ها به وفوراستفاده می‌رود. با افزودن لاستیک خواص ویژه‌ای چون مقاومت ضربه‌ای، کش پذیریو جهندگیافزایش می‌یابد.
amir.eng.1371
عضو جدید
hi dear
hi dear
thank you mehdi for every thing
hi dear
thank you mehdi for every thing