پلیمرستان (شناخت و کاربرد و....)
- شروع کننده موضوع REZA.F
- تاریخ شروع
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلیمرها
پلیمر یک واژه یونانی است. و از اتصال زنجیرهای کوچک منومرساخته میشود. که انصال این زنجیره ها را پلیمریزاسیون گویند. فرایند پلیمریزاسیون عموماً به دو صورت انجام میشود که خود نیاز به یک بحث طولانی و پیچیده میباشد.
ویژگی برتر این مواد پلیمری : سبکی، سختی و در عین حال انعطاف پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، رنگ پذیری، شفافیت، سهولت در شکل پذیری و بسیاری از خواص مورد استفاده در کاربردهای مختلف.
پلیمرها عموماً به دو دسته پلاستیکها و لاستیکها تقسیم میشوند. وهر دو گروه نیز خود به پلیمرهای گرمانرم(termoplast) و گرما سخت (termoset) تقسیم میشوند که بطور مفصل شرح داده خواهد شد.
به خاطر اینکه مواد پلیمری به تنهایی نمی توانند مورد مصرف قرار گیرند در محل تولید (پتروشیمی) یا صنایع پایین دستی بنا به شرایط و کاربرد آنها از مواد افزودنی (addetive) استفاده میشود. به طور مختصر بعضی از این افزودنی ها ذکر میشود.
مواد پرکننده (filler): مانند خاک رس یا در اکثر موارد کربنات کلسیم یا سیلیکا استفاده میشود و علت افزودن آنها کاهش قیمت است و تأثیری در افزایش خواص ندارد. از افزودنی مثل الیاف کوتاه یا پولک جهت بهبود خواص مکانیکی استفاده میشود. منظور از خواص مکانیکی کاهش خزش و استحکام در برابر تنش و ... میباشد.
روان کننده ها (lubricant): این مواد ویسکوزیته پلیمر مذاب را کاهش داده و شکل پذیری در قالب ها را آسان تر میکند. مانند استارات کلسیم.
رنگدانه ها (pigment): جهت ایجاد رنگهای گونگون در پلاستیکها به کار میروند.
نرم کننده ها (plasticizers): موادی با وزن مولکولی و طول زنجیره کمتر نسبت به رنجیره پلیمرها که خواص و مشخصه شکل گیری پلیمرها را کمتر میکند. بهترین نمونه کاربرد آن DOP دی اکتیل فتالات، در تهیه PVC پلی وینیل کلراید میباشد که باعث انعطاف پذیری آن میشود. پی وی سی تقریباٌ سخت میباشد و در موارد استفادهایی که انعطاف پذیری نیاز داریم بوسیله این ماده آن را نرم میکنیم. مثال ساده استفاده در سفره ها (به بوی خاص و تند آن توجه کنید همان DOP است) و دمپایی ها و داشبوردهای پیکان های مدل قدیم! میباشد. و اگر به ترک! داشبورد بعضی از آنها توجه کنیم مربوط به از بین رفتن (پریدن) این افزودنی میباشد.
استحکام دهنده ها(reinforcement) : با افزودن موادی نظیر الیاف شیشه یا الیاف کربن مقاومت و سفتی پلیمرها افزایش و بهبود می یابد. نظیر فایبر گلاس ها یا بدنه هواپیما و بعضی از خودروها مانند سیناد2 !
پایدار کننده ها(stabilizers) : این افزودنی ها از فساد و تخریب پلیمرها در مقابل عوامل محیطی مانند نور خورشید (اشعه UV) و رطوبت و ... جلوگیری میکند. مانند مواد ضد اکسایش که به پلاستیکهایی نظیر ABS اکریو نیتریل-بوتادین- استایرن ، پلی اتیلن و پلی استایرن اضافه میشود و پایدارکننه های حرارتی که معمولاٌ برای شکل دهی PVC به کار میرود.
مواد ضد آتش زا(inflammable) : از این مواد در پلیمرهای استفاده میشود که خطر آتش سوزی در محل میباشد. بعضی از پلیمرها مانند PVC که حوای ماده کلر(ضد آتش) میباشد، در هنگام آتش سوزی خود اطفا میباشد و خاموش میشود. همچنین گاز وجود گاز خنثی نیتروژن در فوم های پلی استایرن (سقف کاذب) نیز باعث اطفاء حریق میباشد.
پلیمر یک واژه یونانی است. و از اتصال زنجیرهای کوچک منومرساخته میشود. که انصال این زنجیره ها را پلیمریزاسیون گویند. فرایند پلیمریزاسیون عموماً به دو صورت انجام میشود که خود نیاز به یک بحث طولانی و پیچیده میباشد.
ویژگی برتر این مواد پلیمری : سبکی، سختی و در عین حال انعطاف پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، رنگ پذیری، شفافیت، سهولت در شکل پذیری و بسیاری از خواص مورد استفاده در کاربردهای مختلف.
پلیمرها عموماً به دو دسته پلاستیکها و لاستیکها تقسیم میشوند. وهر دو گروه نیز خود به پلیمرهای گرمانرم(termoplast) و گرما سخت (termoset) تقسیم میشوند که بطور مفصل شرح داده خواهد شد.
به خاطر اینکه مواد پلیمری به تنهایی نمی توانند مورد مصرف قرار گیرند در محل تولید (پتروشیمی) یا صنایع پایین دستی بنا به شرایط و کاربرد آنها از مواد افزودنی (addetive) استفاده میشود. به طور مختصر بعضی از این افزودنی ها ذکر میشود.
مواد پرکننده (filler): مانند خاک رس یا در اکثر موارد کربنات کلسیم یا سیلیکا استفاده میشود و علت افزودن آنها کاهش قیمت است و تأثیری در افزایش خواص ندارد. از افزودنی مثل الیاف کوتاه یا پولک جهت بهبود خواص مکانیکی استفاده میشود. منظور از خواص مکانیکی کاهش خزش و استحکام در برابر تنش و ... میباشد.
روان کننده ها (lubricant): این مواد ویسکوزیته پلیمر مذاب را کاهش داده و شکل پذیری در قالب ها را آسان تر میکند. مانند استارات کلسیم.
رنگدانه ها (pigment): جهت ایجاد رنگهای گونگون در پلاستیکها به کار میروند.
نرم کننده ها (plasticizers): موادی با وزن مولکولی و طول زنجیره کمتر نسبت به رنجیره پلیمرها که خواص و مشخصه شکل گیری پلیمرها را کمتر میکند. بهترین نمونه کاربرد آن DOP دی اکتیل فتالات، در تهیه PVC پلی وینیل کلراید میباشد که باعث انعطاف پذیری آن میشود. پی وی سی تقریباٌ سخت میباشد و در موارد استفادهایی که انعطاف پذیری نیاز داریم بوسیله این ماده آن را نرم میکنیم. مثال ساده استفاده در سفره ها (به بوی خاص و تند آن توجه کنید همان DOP است) و دمپایی ها و داشبوردهای پیکان های مدل قدیم! میباشد. و اگر به ترک! داشبورد بعضی از آنها توجه کنیم مربوط به از بین رفتن (پریدن) این افزودنی میباشد.
استحکام دهنده ها(reinforcement) : با افزودن موادی نظیر الیاف شیشه یا الیاف کربن مقاومت و سفتی پلیمرها افزایش و بهبود می یابد. نظیر فایبر گلاس ها یا بدنه هواپیما و بعضی از خودروها مانند سیناد2 !
پایدار کننده ها(stabilizers) : این افزودنی ها از فساد و تخریب پلیمرها در مقابل عوامل محیطی مانند نور خورشید (اشعه UV) و رطوبت و ... جلوگیری میکند. مانند مواد ضد اکسایش که به پلاستیکهایی نظیر ABS اکریو نیتریل-بوتادین- استایرن ، پلی اتیلن و پلی استایرن اضافه میشود و پایدارکننه های حرارتی که معمولاٌ برای شکل دهی PVC به کار میرود.
مواد ضد آتش زا(inflammable) : از این مواد در پلیمرهای استفاده میشود که خطر آتش سوزی در محل میباشد. بعضی از پلیمرها مانند PVC که حوای ماده کلر(ضد آتش) میباشد، در هنگام آتش سوزی خود اطفا میباشد و خاموش میشود. همچنین گاز وجود گاز خنثی نیتروژن در فوم های پلی استایرن (سقف کاذب) نیز باعث اطفاء حریق میباشد.
REZA.F
کاربر بیش فعال
الف- پلاستیک های گرمانرم:
در مواد گرمانرم زنجیره های دراز مولکولی با نیروهای ضعیف واندروالسی در کنار هم قرار دارند که میتوانید آنها را به صورت یک کلاف در هم پیچیده تصور کنید. وقتی به این مواد حرارت داده میشود نیروهای بین مولکولی ضعیف شده، طوری که ماده نرم و انعطاف پذیر میشود و سرانجام با افزایش دما ماده ذوب (گرانروان) میشود. که اگر آن را باسرعت زیاد سرد کنیم درصد بی نظمی (آمورف) بیشتر و اگر کند سرد کنیم ماده بلوری تر میشود و بحالت جامد بر میگردد. این گرم کردن و نرم کردن و دوباره سرد کردن را بارها میتوان ادامه داد. البته در بعضی مواد مانند PVC ذوب مجدد ماده و قالب گیری مجدد آن موجب افت کیفیت و خواص آن میشود. بحر حال این ویژگی مواد گرمانرم در پایه روشهای شکل دهی مرسوم است. ولی در عین حال حساس بودن به گرما و حرارت و نرم شدن نقطه ضعف آن محسوب میشود. از گرمانرم ها میتوان: پلی اتیلن، پلی وینیل کلرایدPVC، نایلون، استات سلولز، استال، پلی کربنات، پلی متیل متاکریلات و پلی پروپیلن را نام برد.
ب- پلاستیک های گرما سخت:
این پلاستیکها طی واکنش دو مرحله ای انجام میشوند. اولین مرحله تشکیل زنجیرهای درازگونه همانند پلاستیکهای گرمانرم است و مرحله دوم ایجاد اتصالات عرضی بین زنجیرها در خلال عملیات قالب گیری و در اثر اعمال حرارت و فشار صورت میگیرد. قطعه حاصل پس از سرد شدن سخت به نظر میرسد در حالی که ساختمانی با شبکه مولکولی متراکم مانند تار و پود در هم پیچیده در آن ایجاد شده است. در مرحله دوم زنجیره های دراز مولکولی با پیوند های قطبی به یکدیگرمتصلند. در این نوع پلاستیکها ماده در اثر حرارت دوباره نرم و روان نمی شود و اگر حرارت افزایش پیدا کند ماده تخریب مولکولی شده و بهزغال تبدیل می شود. پیوندهای عرضی بین زنجیره های پلیمر، پیوندهای شیمیایی قوی هستند. به همین دلیل مواد گرماسخت دو مشخصه بارز سخت و وابسته نبودن خواص مکانیکی از حرارت را دارار می باشند. فنل فرم آلدیید، اوره فرم آدیید، اپوکسی ها و برخی از پلی استرها جزو مواد گرماسخت محسوب می شوند.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلیمرهای مهندسی
پلیمرهای مهندسی
پلاستیک های مهندسی:
بسیاری از گرمانرم ها بعنوان پلاستیکهای مهندسی پذیرفته شده است. به طور کلی پلاستیکهایی که در مقابل اعمال بار و حرارت وخوردگی کم و بیش مقاومت از خود نشان می دهند، مهندسی نامیده میشوند.
امروزه موادی که به عنوان پلاستیکهای مهندسی محسوب می شوند، عبارتند از: نایلون، استال، پلی کربنات، پلی فنیلن اکساید اصلاح شده (PPO)، پلی استرهای گرمانرم، پلی سولفون و پلی فنیلین سولفاید. بعضی از انواع پلی پروپیلن هم کاربرد مهندسی یافته اند. همچنین پلی وینیل کلراید فاقد نرم کننده (DOP)، که uPVC نام دارد در صنعت لوله سازی و پلی اتیلن مورد استفاده در ساخت مفاصل و اتصالالت جزو پلاستیکهای مهندسی محسوب می شوند. در سالهای اخیر نسل جدیدی از پلاستیکهای مهندسی بادوام و عمر کارکرد زیاد و عملکرد در دمای بالا در دسترس است.
مانند: پلی فنیل سولفاید (PES)، پلی اتر نیتریل (PPS)، پلی اتر کتون (PEEK)، پلی اتر ایماید (PEI)، پلی آمید ایماید (PAI)، پرفلورو آلوکسی (PFA)
برخی از این مواد، دمای کارکردی بالاتر از 200 درجه سلسیوس و اگر با الیاف پر شوند تا بالای 300 درجه قابل استفاده می باشند.
در برخی موارد پلاستیکهای گرما سخت همراه با پلاستیکهای مهندسی یک ترکیب عالی به ما خواهد داد که کاربرد در موارد مهندسی دارد. البته در بسیاری از موارد خواص گرما سخت ها غیر قابل رقابت با برخی پلاستیکهای مهندسی گران قیمت مانند پلی شولفون، پلی اتر سولفون، و پلی اتر کتون PEEK است.
پلیمرهای مهندسی
پلاستیک های مهندسی:
بسیاری از گرمانرم ها بعنوان پلاستیکهای مهندسی پذیرفته شده است. به طور کلی پلاستیکهایی که در مقابل اعمال بار و حرارت وخوردگی کم و بیش مقاومت از خود نشان می دهند، مهندسی نامیده میشوند.
امروزه موادی که به عنوان پلاستیکهای مهندسی محسوب می شوند، عبارتند از: نایلون، استال، پلی کربنات، پلی فنیلن اکساید اصلاح شده (PPO)، پلی استرهای گرمانرم، پلی سولفون و پلی فنیلین سولفاید. بعضی از انواع پلی پروپیلن هم کاربرد مهندسی یافته اند. همچنین پلی وینیل کلراید فاقد نرم کننده (DOP)، که uPVC نام دارد در صنعت لوله سازی و پلی اتیلن مورد استفاده در ساخت مفاصل و اتصالالت جزو پلاستیکهای مهندسی محسوب می شوند. در سالهای اخیر نسل جدیدی از پلاستیکهای مهندسی بادوام و عمر کارکرد زیاد و عملکرد در دمای بالا در دسترس است.
مانند: پلی فنیل سولفاید (PES)، پلی اتر نیتریل (PPS)، پلی اتر کتون (PEEK)، پلی اتر ایماید (PEI)، پلی آمید ایماید (PAI)، پرفلورو آلوکسی (PFA)
برخی از این مواد، دمای کارکردی بالاتر از 200 درجه سلسیوس و اگر با الیاف پر شوند تا بالای 300 درجه قابل استفاده می باشند.
در برخی موارد پلاستیکهای گرما سخت همراه با پلاستیکهای مهندسی یک ترکیب عالی به ما خواهد داد که کاربرد در موارد مهندسی دارد. البته در بسیاری از موارد خواص گرما سخت ها غیر قابل رقابت با برخی پلاستیکهای مهندسی گران قیمت مانند پلی شولفون، پلی اتر سولفون، و پلی اتر کتون PEEK است.
REZA.F
کاربر بیش فعال
کامپوزیت
کامپوزیت
مواد کامپوزیت(مرکب):
یکی از عوامل مهم توجه به پلاستیکها برای مصارف مهندسی، امکان افزودن الیاف استحکام دهنده برای تقویت خواص آنهاست. که مواد مرکب حاصل برای کاربرد در صنایع هوایی و خودرو سازی بسیار مناسب است. مواد گرما سخت که ترد و شکننده هستند همراه با الیاف استحکام دهنده بلند و مقاوم به کار میروند. البته بحث مقاومت الیاف و نوع آنها و اندازه و طول و جهت و نوع فرآیند شدن آنها مقوله طولانی است که از بحث خارج است. بطور کلی برای بهتر فرآیند شدن و سرعت تولید و داشتن خواص مورد نظر در گرمانر ها از الیاف کوتاه و در گرما سخت ها از الیاف بلند استفاده میشود.
الیاف شیشه از لحاظ استحکام، سختی و قیمت بسیار مورد استفاده هستند. الیاف کربن با قیمتی بیشتر و خواص مناسب نیز مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال، مقاومت در برابر ضربه مشتمل بر الیاف کربن و سفتی مشتکل بر الیاف شیشه است. و بنا به بیشتر بودن نوع خاصیت مورد نظر هر دو با درصدهایی مورد استفاده قرار می گیرند.
کامپوزیت
مواد کامپوزیت(مرکب):
یکی از عوامل مهم توجه به پلاستیکها برای مصارف مهندسی، امکان افزودن الیاف استحکام دهنده برای تقویت خواص آنهاست. که مواد مرکب حاصل برای کاربرد در صنایع هوایی و خودرو سازی بسیار مناسب است. مواد گرما سخت که ترد و شکننده هستند همراه با الیاف استحکام دهنده بلند و مقاوم به کار میروند. البته بحث مقاومت الیاف و نوع آنها و اندازه و طول و جهت و نوع فرآیند شدن آنها مقوله طولانی است که از بحث خارج است. بطور کلی برای بهتر فرآیند شدن و سرعت تولید و داشتن خواص مورد نظر در گرمانر ها از الیاف کوتاه و در گرما سخت ها از الیاف بلند استفاده میشود.
الیاف شیشه از لحاظ استحکام، سختی و قیمت بسیار مورد استفاده هستند. الیاف کربن با قیمتی بیشتر و خواص مناسب نیز مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال، مقاومت در برابر ضربه مشتمل بر الیاف کربن و سفتی مشتکل بر الیاف شیشه است. و بنا به بیشتر بودن نوع خاصیت مورد نظر هر دو با درصدهایی مورد استفاده قرار می گیرند.
کامپوزيتهای پليمری از مخلوط يک ماتريکس پليمری با ذرات معمولا معدنی نظير ذرات کربن و الياف شيشه
به - تشکيل می شوند. در اين مقاله کامپوزيت پلی آنيلين/کربنات کلسيم با درصدهای وزنی مختلف کربنات کلسيم (% )۴۰-0 هدايت سنجي و آزمون ،FT-IR دو روش پليمريزاسيون همزمان و روش محلولي سنتز شد. کامپوزيت تهيه شده با تکنيکهاي چسبندگي مورد ارزيابي قرار گرفت. ميزان حفاظت از خوردگی پوششي از اين کامپوزيت ( ۱۵ ميکرومتر) بر روي نمونه هاي ارزيابي و مورد مقايسه با فلز بدون NaCl و % 3.5 HCl 0.1M ،H2SO4 0.1M آهنی در محيطهای خوردنده مختلف نظير پوشش و پوشش داده شده با پلي آنيلين خالص قرار گرفت. اندازه گيريهای ولتامتری چرخه ای و منحنی های تافل نشان داد که جريان خوردگی نمونه های پوشش داده شده با کامپوزيت نسبت به نمونه های پوشش داده شده با پلی آنيلين
۹۶ %) می يابد و پتانسيل خوردگی آن به سمت مقادير مثبت شيفت پيدا می کند.
به - تشکيل می شوند. در اين مقاله کامپوزيت پلی آنيلين/کربنات کلسيم با درصدهای وزنی مختلف کربنات کلسيم (% )۴۰-0 هدايت سنجي و آزمون ،FT-IR دو روش پليمريزاسيون همزمان و روش محلولي سنتز شد. کامپوزيت تهيه شده با تکنيکهاي چسبندگي مورد ارزيابي قرار گرفت. ميزان حفاظت از خوردگی پوششي از اين کامپوزيت ( ۱۵ ميکرومتر) بر روي نمونه هاي ارزيابي و مورد مقايسه با فلز بدون NaCl و % 3.5 HCl 0.1M ،H2SO4 0.1M آهنی در محيطهای خوردنده مختلف نظير پوشش و پوشش داده شده با پلي آنيلين خالص قرار گرفت. اندازه گيريهای ولتامتری چرخه ای و منحنی های تافل نشان داد که جريان خوردگی نمونه های پوشش داده شده با کامپوزيت نسبت به نمونه های پوشش داده شده با پلی آنيلين
۹۶ %) می يابد و پتانسيل خوردگی آن به سمت مقادير مثبت شيفت پيدا می کند.
ژل هاي پليمري کاربرد زيادي در زمينه هاي مختلف دارند که با وجود داشتن مزاياي گوناگون، خواص مکانيکي
نامناسب از جمله معايب آنهاست . پژوهش ها نشان داده است که برخي خواص مکان يکي ژلهاي پليمري با
افزودن سيليکات هاي لايهاي خاك رس بطور قابل ملاحظه اي بهبود مييابد . هيدروژلهاي نانوکامپوزيتي بر پايه پلي و ينيل الکل و خاک رس اصلاح شده با استفاده از روش سرما يش – گرما يش چرخه اي تهيه و سپس ساختار و برخي خواص مکانيکي آنها بررسي شده است . نتا يج نشان ميدهد که درهيدروژل هاي نانوکامپوزيتي، سيليکاتهاي لاي هاي خاک رس داراي ساختار نفوذ ي در هم آميخته با آرا يش
موازي با يکديگرند. همچنين ميزان مدول کششي و ازدياد طول تا پارگي هيدروژل هاي نانو کامپوزيتي در
مقايسه با هيدروژل خالص افزايش و استحکام کششي آنها کاهش يافته است.
می بخشید اطلاعات من در زمینه پلیمر کم می باشد. ولی هر کمکی که از دستم بر میاد دریغ نمی کنم.
نامناسب از جمله معايب آنهاست . پژوهش ها نشان داده است که برخي خواص مکان يکي ژلهاي پليمري با
افزودن سيليکات هاي لايهاي خاك رس بطور قابل ملاحظه اي بهبود مييابد . هيدروژلهاي نانوکامپوزيتي بر پايه پلي و ينيل الکل و خاک رس اصلاح شده با استفاده از روش سرما يش – گرما يش چرخه اي تهيه و سپس ساختار و برخي خواص مکانيکي آنها بررسي شده است . نتا يج نشان ميدهد که درهيدروژل هاي نانوکامپوزيتي، سيليکاتهاي لاي هاي خاک رس داراي ساختار نفوذ ي در هم آميخته با آرا يش
موازي با يکديگرند. همچنين ميزان مدول کششي و ازدياد طول تا پارگي هيدروژل هاي نانو کامپوزيتي در
مقايسه با هيدروژل خالص افزايش و استحکام کششي آنها کاهش يافته است.
می بخشید اطلاعات من در زمینه پلیمر کم می باشد. ولی هر کمکی که از دستم بر میاد دریغ نمی کنم.
REZA.F
کاربر بیش فعال
سلام. خیلی عالیه کم هستن بچه های مهندسی شیمی که به این موارد علاقه دارن. معلومه خیلی active هستی. آره دارست میگی در مورد کتمپوزیت زیاد هست تو این سایت. من فقط خواستم یه اشا ره ی کوچیک کنم. دارم سعی میکنم فعلاً معرفی و شناخت و کاربرد بعضی از پلیمرهای مهم رو ارائه بدم. البته با اجازه از سرور و پیشکسوت گرامی....
مدل سازی خاک رس
مدل سازی خاک رس
محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه‌سازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک رس–پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفق‌ترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمی‌شوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس می‌توانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جای‌گذاری میشود (خودش را در لایه‌های درون ورقه‌های سفال جای می‌دهد) و تورق کل ساختار را افزایش می‌دهد. پلیمریزاسیون ادامه می‌یابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.
دانشمندان با بکارگیری Castep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار میگیرد) تحول کشف شده در این روش را که پلیمریزاسیون میان گذار خود کاتالیست نامیده میشود مطالعه کردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخص کردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیه‌سازیها ، جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندان آید.
دانشمندان در شرکت BASF شبیه سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزواره‌ها بکاربردند. ریزواره‌ها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد میشوند و در زمینه‌هایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه سازی برای پیش‌بینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ شده کوپلیمرهای آمفی‌فیلیک را بررسی کردند.
شبیه‌سازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکل‌گیری "ریزواره‌های معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی میشود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه میتوان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول می‌انجامد، درحالی که آزمایشهای شبیه‌سازی شده تنها طی چند روز نتیجه می‌دهند.
در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی و مقیاس میانی به خوبی توسعه یافته‌اند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیک کوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر میباشد که بیش از توان عملیاتی منابع محاسبه‌گر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکان‌پذیر نیست، بویژه عملکردها و خواص آنها.
مدل سازی خاک رس
محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه‌سازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک رس–پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفق‌ترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمی‌شوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس می‌توانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جای‌گذاری میشود (خودش را در لایه‌های درون ورقه‌های سفال جای می‌دهد) و تورق کل ساختار را افزایش می‌دهد. پلیمریزاسیون ادامه می‌یابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.
دانشمندان با بکارگیری Castep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار میگیرد) تحول کشف شده در این روش را که پلیمریزاسیون میان گذار خود کاتالیست نامیده میشود مطالعه کردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخص کردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیه‌سازیها ، جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندان آید.
دانشمندان در شرکت BASF شبیه سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزواره‌ها بکاربردند. ریزواره‌ها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد میشوند و در زمینه‌هایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه سازی برای پیش‌بینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ شده کوپلیمرهای آمفی‌فیلیک را بررسی کردند.
شبیه‌سازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکل‌گیری "ریزواره‌های معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی میشود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه میتوان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول می‌انجامد، درحالی که آزمایشهای شبیه‌سازی شده تنها طی چند روز نتیجه می‌دهند.
محدودیتهای این روشها چیست؟
در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی و مقیاس میانی به خوبی توسعه یافته‌اند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیک کوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر میباشد که بیش از توان عملیاتی منابع محاسبه‌گر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکان‌پذیر نیست، بویژه عملکردها و خواص آنها.
REZA.F
کاربر بیش فعال
به زبان ساده اگر توضیح دهیم در بعضی کاربردها استفاده از یک پلیمر مرغوب شاید به تنهایی نتواند خواص مورد نظر ما را برآورده سازد. در اینصورت یک راه خوب ترکیب (با روش های پیچیده) دو یا چند پلیمر میباشد که به آن آلیاژ پلیمری می گویند. مثلاً یک پلیمر مقاومت حرارتی خوبی در دمای بالا دارد و پلیمر دیگر در برابر ضربه مقاوم است، که آلیاژ آن دو هر دو خواص را می دهد. برای طراحی آلیاژها نیاز به آشنا بودن به شیمی پلیمر، رزین های مختلفی با خواص، قیمت مناسب و مشخصه های شکل گیری در قطعه نهایی لازم است. یکی از نمونه های پر کاربرد و موفق آلیاژهای پلیمری که هم سخت و مقاوم در برابر ضربه و حرارت است، ABS (اکریلو نیتریل-بوتادین-استایرن) است که در بسیاری از موارد این آلیاژ خود با پلیمرهای دیگر دوباره آلیاژ میشود و خواص خوبی را ارائه می دهد. مانند PC/ABS (پلی کربنات). در اکثر قاب های تلفن همراه از این آلیاژ استفاده می شود. لطفاً به پشت قاب موبایل خود توجه کنید، همین آرم را می بینید!
چند نمونه از آلیاژها:
1. اکریلیک/PVC: مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی و شعله، چغرمه
2.ABS/PVC : شکل دهی و فراورش راحت، مقاومت در برابر ضربه و شعله
3. پلی کربنات/ABS: سخت با دمای تغییر شکل بالا و مقاومت ضربه خوری خوب
4. الاستومر/نایلون: مقاومت بالا در برابر ضربه و شکاف
REZA.F
کاربر بیش فعال
آلياژهاي پليمري
آلياژهاي پليمري
به زبان ساده اگر توضیح دهیم در بعضی کاربردها استفاده از یک پلیمر مرغوب شاید به تنهایی نتواند خواص مورد نظر ما را برآورده سازد. در اینصورت یک راه خوب ترکیب (با روش های پیچیده) دو یا چند پلیمر میباشد که به آن آلیاژ پلیمری می گویند. مثلاً یک پلیمر مقاومت حرارتی خوبی در دمای بالا دارد و پلیمر دیگر در برابر ضربه مقاوم است، که آلیاژ آن دو هر دو خواص را می دهد. برای طراحی آلیاژها نیاز به آشنا بودن به شیمی پلیمر، رزین های مختلفی با خواص، قیمت مناسب و مشخصه های شکل گیری در قطعه نهایی لازم است. یکی از نمونه های پر کاربرد و موفق آلیاژهای پلیمری که هم سخت و مقاوم در برابر ضربه و حرارت است، ABS (اکریلو نیتریل-بوتادین-استایرن) است که در بسیاری از موارد این آلیاژ خود با پلیمرهای دیگر دوباره آلیاژ میشود و خواص خوبی را ارائه می دهد. مانند PC/ABS (پلی کربنات). در اکثر قاب های تلفن همراه از این آلیاژ استفاده می شود. لطفاً به پشت قاب موبایل خود توجه کنید، همین آرم را می بینید!
چند نمونه از آلیاژها:
1. اکریلیک/PVC: مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی و شعله، چغرمه
2.ABS/PVC : شکل دهی و فراورش راحت، مقاومت در برابر ضربه و شعله
3. پلی کربنات/ABS: سخت با دمای تغییر شکل بالا و مقاومت ضربه خوری خوب
4. الاستومر/نایلون: مقاومت بالا در برابر ضربه و شکاف
آلياژهاي پليمري
به زبان ساده اگر توضیح دهیم در بعضی کاربردها استفاده از یک پلیمر مرغوب شاید به تنهایی نتواند خواص مورد نظر ما را برآورده سازد. در اینصورت یک راه خوب ترکیب (با روش های پیچیده) دو یا چند پلیمر میباشد که به آن آلیاژ پلیمری می گویند. مثلاً یک پلیمر مقاومت حرارتی خوبی در دمای بالا دارد و پلیمر دیگر در برابر ضربه مقاوم است، که آلیاژ آن دو هر دو خواص را می دهد. برای طراحی آلیاژها نیاز به آشنا بودن به شیمی پلیمر، رزین های مختلفی با خواص، قیمت مناسب و مشخصه های شکل گیری در قطعه نهایی لازم است. یکی از نمونه های پر کاربرد و موفق آلیاژهای پلیمری که هم سخت و مقاوم در برابر ضربه و حرارت است، ABS (اکریلو نیتریل-بوتادین-استایرن) است که در بسیاری از موارد این آلیاژ خود با پلیمرهای دیگر دوباره آلیاژ میشود و خواص خوبی را ارائه می دهد. مانند PC/ABS (پلی کربنات). در اکثر قاب های تلفن همراه از این آلیاژ استفاده می شود. لطفاً به پشت قاب موبایل خود توجه کنید، همین آرم را می بینید!
چند نمونه از آلیاژها:
1. اکریلیک/PVC: مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی و شعله، چغرمه
2.ABS/PVC : شکل دهی و فراورش راحت، مقاومت در برابر ضربه و شعله
3. پلی کربنات/ABS: سخت با دمای تغییر شکل بالا و مقاومت ضربه خوری خوب
4. الاستومر/نایلون: مقاومت بالا در برابر ضربه و شکاف
REZA.F
کاربر بیش فعال
الاستومرها (لاستيك ها)
الاستومرها (لاستيك ها)
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.
الاستومرها (لاستيك ها)
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.F
کاربر بیش فعال
پلي اتيلن
پلي اتيلن
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):
به خاطر وزن مولكولي بسيار بالاي اين پليمر فرآيند كردن و شكل دادن آن بسيار مشكل بوده، از اين رو امكان توليد آن فقط مختص كشورهاي پيشرفته است. اين پليمر بصورت پودر مي باشد كه تحت روش هاي پيچيده با فشار بالا و عمليات ديگر در ساخت پروتزها كاربرد دارد وخواص بسيار خوبي دارد و بسيار محكم است و البته گران!
پلي اتيلن
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):
به خاطر وزن مولكولي بسيار بالاي اين پليمر فرآيند كردن و شكل دادن آن بسيار مشكل بوده، از اين رو امكان توليد آن فقط مختص كشورهاي پيشرفته است. اين پليمر بصورت پودر مي باشد كه تحت روش هاي پيچيده با فشار بالا و عمليات ديگر در ساخت پروتزها كاربرد دارد وخواص بسيار خوبي دارد و بسيار محكم است و البته گران!
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی پروپیلن (PP)
پلی پروپیلن (PP)
پلی پروپیلن (PP)
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.F
کاربر بیش فعال
نایلون
نایلون
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.
نایلون
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.F
کاربر بیش فعال
استال ها
استال ها
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.
استال ها
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.F
کاربر بیش فعال
پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE)
پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE)
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.
پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE)
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.F
کاربر بیش فعال
پلی استر های گرمانرم (PET – PBT )
پلی استر های گرمانرم (PET – PBT )
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.
پلی استر های گرمانرم (PET – PBT )
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.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی استرهای گرماسخت
پلی استرهای گرماسخت
اصلیترین کاربرد آن، به عنوان زمینة دربرگیرندة الیاف شیشة استحکام بخش است و به اشکال مختلفی در می آید. به عنوان مادة پرکاربردی که هر کسی میتواند با آن کار کند معروف است و برای قایقهای کوچک، ظروف مخصوص نگهداری مواد شیمیایی، مخازن، کیف و وسایل یدکی، ابزار خودروها و نظایر آن به کار می رود
پلی استرهای گرماسخت
اصلیترین کاربرد آن، به عنوان زمینة دربرگیرندة الیاف شیشة استحکام بخش است و به اشکال مختلفی در می آید. به عنوان مادة پرکاربردی که هر کسی میتواند با آن کار کند معروف است و برای قایقهای کوچک، ظروف مخصوص نگهداری مواد شیمیایی، مخازن، کیف و وسایل یدکی، ابزار خودروها و نظایر آن به کار می رود
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی اتر اتر کتن (PEEK)
پلی اتر اتر کتن (PEEK)
پلی اتر اتر کتن (PEEK)
این ماده نوظهور در پلاستیک ها امکان کاربرد در دماهای بالا را دارد و بصورت ذاتی بلوری است و این امر موجب مقاومت زیاد آن در مقابل حمله اسیدها، قلیاها و حلال های آلی است. بسادگی شکل می گیرد و امکان کاربرد دراز مدت آن در 200 درجه سلسیوس وجود دارد و در این حال مقاومت سایشی خوب، اشتعال پذیری اندک، چقرمگی، استحکام و مقاومت خوب در مقابل خستگی نشان می دهد. دانسیته آن در حدود 1300 کیلوگرم بر متر مکعب است و در روکش دادن سیمها و ساخت اتصالات الکتریکی، پره، پروانه، الیاف و نظایر آنها به کار می رود.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی متیل متاکریلات (PMMA)
پلی متیل متاکریلات (PMMA)
این ماده دارای خاصیت استثنایی شفافیت نوری و مقاومت در برابر تشعشعات خارجی است. در مقابل قلیاها، مایع های پاک کننده، روغن ها و اسیدهای رقیق پایدار است. اما بسیاری از حلال ها روی آن اثر می گذارند. خاصیت منحصر به فرد آن یعنی انعکاس داخلی نور به طور صد در صد، موجب کاربرد آن در ساخت علائم خبری، تبلیغاتی و مصارف پزشکی شده است. دیگر کاربردهای آن تهیه علایم خبری و هشدار دهنده، صفحات کنترل، چراغهای گنبدی، نورافکن، حمام، محافظ صورت، صفحات منقوش به نام اشخاص، عدسیها و نمونه های نمایشی است
پلی متیل متاکریلات (PMMA)
این ماده دارای خاصیت استثنایی شفافیت نوری و مقاومت در برابر تشعشعات خارجی است. در مقابل قلیاها، مایع های پاک کننده، روغن ها و اسیدهای رقیق پایدار است. اما بسیاری از حلال ها روی آن اثر می گذارند. خاصیت منحصر به فرد آن یعنی انعکاس داخلی نور به طور صد در صد، موجب کاربرد آن در ساخت علائم خبری، تبلیغاتی و مصارف پزشکی شده است. دیگر کاربردهای آن تهیه علایم خبری و هشدار دهنده، صفحات کنترل، چراغهای گنبدی، نورافکن، حمام، محافظ صورت، صفحات منقوش به نام اشخاص، عدسیها و نمونه های نمایشی است
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی وینیل کلراید (PVC)
پلی وینیل کلراید (PVC)
پلیمری با کاربرد وسیع و به دو صورت حاوی نرم کننده (DOP) و فاقد نرم کننده استفاده می شود. هر دو نوع آن خواص خوبی مانند مقاومت در برابر شرایط محیطی، خواص عالی عایق الکتریکی، سطح ظاهری خوب و صاف و خود اطفاکنندگی دارد. PVC حاوی نرم کننده، انعطاف پذیر و تاشو است و برای پوشش دادن سیمها، ساخت کفپوش، توپ های بازی، دستکش و بارانی به کار می رود. PVC فاقد نرم کننده که بصورت uPVC نشان داده میشود، سخت چقرمه و محکم بوده به صورت گسترده ای در صنعت ساختمان سازی مانند ساخت لوله، ناودان، چارچوب و اسکلت پنجره، پوشش دیوار و نظایر آن به کار می رود. کارتهای اعتباری رایج نیز از نوع uPVC تهیه می شود.
پلی وینیل کلراید (PVC)
پلیمری با کاربرد وسیع و به دو صورت حاوی نرم کننده (DOP) و فاقد نرم کننده استفاده می شود. هر دو نوع آن خواص خوبی مانند مقاومت در برابر شرایط محیطی، خواص عالی عایق الکتریکی، سطح ظاهری خوب و صاف و خود اطفاکنندگی دارد. PVC حاوی نرم کننده، انعطاف پذیر و تاشو است و برای پوشش دادن سیمها، ساخت کفپوش، توپ های بازی، دستکش و بارانی به کار می رود. PVC فاقد نرم کننده که بصورت uPVC نشان داده میشود، سخت چقرمه و محکم بوده به صورت گسترده ای در صنعت ساختمان سازی مانند ساخت لوله، ناودان، چارچوب و اسکلت پنجره، پوشش دیوار و نظایر آن به کار می رود. کارتهای اعتباری رایج نیز از نوع uPVC تهیه می شود.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی استایرن (PS)
پلی استایرن (PS)
در درجه بندی های مختلف از نظر مقاومت ضربه خوری، از حالت شکننده (مانند لوله خودکار) تا حالت چقرمه یا انعطاف پذیر وجود دارد. پلیمری شفاف است و به دلیل قیمت پایین و سهولت شکل گیری، در ساخت هواپیماهای کوچک، لیوان های یکبار مصرف و پوشش خودکار، ظروف مخصوص نگهداری ماست، جاچراغی، فنر، رله ها، آمپولهای یکبار مصرف به کار می رود. پلی استایرن به صورت اسفنجی نیز تهیه می شود که در تهیه کاشیهای مخصوص سقف کاذب به کار می رود (به دلیل داشتن گاز نیتروژن در این اسفنج ها، خود اطفا می باشند). این ماده برای کارهای بسته بندی و عایقکاری حرارتی بسیار مناسب است.
پلی استایرن (PS)
در درجه بندی های مختلف از نظر مقاومت ضربه خوری، از حالت شکننده (مانند لوله خودکار) تا حالت چقرمه یا انعطاف پذیر وجود دارد. پلیمری شفاف است و به دلیل قیمت پایین و سهولت شکل گیری، در ساخت هواپیماهای کوچک، لیوان های یکبار مصرف و پوشش خودکار، ظروف مخصوص نگهداری ماست، جاچراغی، فنر، رله ها، آمپولهای یکبار مصرف به کار می رود. پلی استایرن به صورت اسفنجی نیز تهیه می شود که در تهیه کاشیهای مخصوص سقف کاذب به کار می رود (به دلیل داشتن گاز نیتروژن در این اسفنج ها، خود اطفا می باشند). این ماده برای کارهای بسته بندی و عایقکاری حرارتی بسیار مناسب است.
REZA.F
کاربر بیش فعال
اکریلونیتریل ـ بوتادین ـ استایرن (ABS)
اکریلونیتریل ـ بوتادین ـ استایرن (ABS)
خواص برتری مانند استحکام، سختی، چقرمگی نسبت به سایر پلاستیک ها دارد. از این رو جزء پلاستیک های مهندسی به شمار می رود. در بسیاری از کاربردها با نایلون و استال رقابت می کند و در عین حال ارزانتر است!
این ماده در مقابل مواد شیمیایی از قبیل حلال های کلردار، استرها، کتن ها، اسیدها، و قلیلها آسیب پذیر است. موارد عمده مصرف آن، جعبة تلویزیون، دستگاه تلفن و موبایل، صفحات قابل شکل گیری، دستة برس موی سر، جامه دان، کلاههای ایمنی ولایه ها و آستر داخلی یخچال است. همچنین همانطور که قبلاً ذکر شد با بعضی از پلیمرها، آلیاژ خوبی تشکیل می دهد که خواص عالی را در بر دارد.
اکریلونیتریل ـ بوتادین ـ استایرن (ABS)
خواص برتری مانند استحکام، سختی، چقرمگی نسبت به سایر پلاستیک ها دارد. از این رو جزء پلاستیک های مهندسی به شمار می رود. در بسیاری از کاربردها با نایلون و استال رقابت می کند و در عین حال ارزانتر است!
این ماده در مقابل مواد شیمیایی از قبیل حلال های کلردار، استرها، کتن ها، اسیدها، و قلیلها آسیب پذیر است. موارد عمده مصرف آن، جعبة تلویزیون، دستگاه تلفن و موبایل، صفحات قابل شکل گیری، دستة برس موی سر، جامه دان، کلاههای ایمنی ولایه ها و آستر داخلی یخچال است. همچنین همانطور که قبلاً ذکر شد با بعضی از پلیمرها، آلیاژ خوبی تشکیل می دهد که خواص عالی را در بر دارد.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی کربنات (PC)
پلی کربنات (PC)
پلیمر مورد علاقة من!
پلیمری مهندسی که در پتروشیمی خوزستان تولید می گردد. چقرمگی زیاد، شفافیت، مقاومت در برابر دماهای بالا اما آسیب پذیر از قلیاها و حلال های ئیدروکربن، از خصوصیات آن است. موارد مشخص کاربرد آن در روکش چراغهای خیابانها، شیشه تغذیة یچه، ماشین های خانگی و پوشش محافظ آنها، قطعات دوربین، قطعات برقی، وسایل ایمنی و دیسکهای فشرده (CD) است. از لحاظ قیمت نیز در زمرة پلاستیک های گران است.
پلی کربنات (PC)
پلیمر مورد علاقة من!
پلیمری مهندسی که در پتروشیمی خوزستان تولید می گردد. چقرمگی زیاد، شفافیت، مقاومت در برابر دماهای بالا اما آسیب پذیر از قلیاها و حلال های ئیدروکربن، از خصوصیات آن است. موارد مشخص کاربرد آن در روکش چراغهای خیابانها، شیشه تغذیة یچه، ماشین های خانگی و پوشش محافظ آنها، قطعات دوربین، قطعات برقی، وسایل ایمنی و دیسکهای فشرده (CD) است. از لحاظ قیمت نیز در زمرة پلاستیک های گران است.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی اتر سولفون
پلی اتر سولفون
این ماده یکی از پلاستیک های جدید مقاوم در برابر درجه حرارتهای بالاست. معمولاً برای ساخت قطعاتی که تا دمای 180 درجه سلسیوس زیر بار هستند پیشنهاد می شود. حتی بدون استفاده ار مواد ضد اشتعال نیز شعله وری اندکی داشته، تغییر قابل توجهی در خواص الکتریکی آن در محدوده 0 تا 200 درجه مشاهده نمی شود. و بسادگی قالب گیری میشود. از کاربردهای آن، ساخت مجاری گرمایی در هواپیما، اتصالات برقی، مجاری موتور، یاتاقانها، صفحات مشبک، دسته های ابزار و روکش های ضد چسبندگی را میتوان نام برد.
پلی اتر سولفون
این ماده یکی از پلاستیک های جدید مقاوم در برابر درجه حرارتهای بالاست. معمولاً برای ساخت قطعاتی که تا دمای 180 درجه سلسیوس زیر بار هستند پیشنهاد می شود. حتی بدون استفاده ار مواد ضد اشتعال نیز شعله وری اندکی داشته، تغییر قابل توجهی در خواص الکتریکی آن در محدوده 0 تا 200 درجه مشاهده نمی شود. و بسادگی قالب گیری میشود. از کاربردهای آن، ساخت مجاری گرمایی در هواپیما، اتصالات برقی، مجاری موتور، یاتاقانها، صفحات مشبک، دسته های ابزار و روکش های ضد چسبندگی را میتوان نام برد.
REZA.F
کاربر بیش فعال
پلی فنیلین اکساید اصلاح شده (PPO)
پلی فنیلین اکساید اصلاح شده (PPO)
منظور از واژه اصلاح شده اینست که پلی استایرن با مقاومت ضربه ای بالا به آن اضافه شده تا شکل پذیری را سهولت بخشیده، قیمت پایه را کاهش دهد. این ماده طیف وسیعی از خواص را ارائه می دهد و لذا کاربردهای متنوع و وسیعی دارد. و به عنوان مثال تا دمای 100 تا 150 درجه سلسیوس به کار می رود، در حالی که هم سخت، چقرمه و مقاوم است. در مقابل خزش بخوبی پایداری می کند. جذب آب و رطوبت در آن کم و استحکام ابعادی آن عالی است. کاربردهای آن شامل اجزای ماشینهای اداری، شیرهای آب، اجزای چراغهای سقفی، مجاری موتور، صفحات قابل شکل گیری، صفحات مشبک، پوشش پمپ، پوشش سشوار و نظایر آنها است.
پلی فنیلین اکساید اصلاح شده (PPO)
منظور از واژه اصلاح شده اینست که پلی استایرن با مقاومت ضربه ای بالا به آن اضافه شده تا شکل پذیری را سهولت بخشیده، قیمت پایه را کاهش دهد. این ماده طیف وسیعی از خواص را ارائه می دهد و لذا کاربردهای متنوع و وسیعی دارد. و به عنوان مثال تا دمای 100 تا 150 درجه سلسیوس به کار می رود، در حالی که هم سخت، چقرمه و مقاوم است. در مقابل خزش بخوبی پایداری می کند. جذب آب و رطوبت در آن کم و استحکام ابعادی آن عالی است. کاربردهای آن شامل اجزای ماشینهای اداری، شیرهای آب، اجزای چراغهای سقفی، مجاری موتور، صفحات قابل شکل گیری، صفحات مشبک، پوشش پمپ، پوشش سشوار و نظایر آنها است.
REZA.F
کاربر بیش فعال
آمینوها (ملامین فرم آلدئید و اوره فرم آلدئید)
آمینوها (ملامین فرم آلدئید و اوره فرم آلدئید)
این دو نوع آمینوپلاست جزء پلاستیک های گرماسخت (termoset) می باشند. اینها موادی سخت و محکم با مقاومت سایشی خوب و خواص مکانیکی کاملاً مناسب تا دمای 100 درجه سلسیوس است. اوره فرم آلدئید نسبتاً ارزان است؛ اما به عات خاصیت جذب رطوبت، استحکام ابعادی آن پایین است و معمولاً برای ساخت در بطری، کلید برق، دوشاخة برق، دستة ظروف، ابزار و سینی پلاستیکی به کار می رود. قدرت جذب رطوبت ملامین فرم آلدئید کمتر و مقاومت آن در مقابل مواد شیمیایی و درجه حرارت بیشتر بوده، معمولاً در ساخت روکش میز، ورقه های پوشش سطوح و اسکلت الکتریکی به کار می رود.
آمینوها (ملامین فرم آلدئید و اوره فرم آلدئید)
این دو نوع آمینوپلاست جزء پلاستیک های گرماسخت (termoset) می باشند. اینها موادی سخت و محکم با مقاومت سایشی خوب و خواص مکانیکی کاملاً مناسب تا دمای 100 درجه سلسیوس است. اوره فرم آلدئید نسبتاً ارزان است؛ اما به عات خاصیت جذب رطوبت، استحکام ابعادی آن پایین است و معمولاً برای ساخت در بطری، کلید برق، دوشاخة برق، دستة ظروف، ابزار و سینی پلاستیکی به کار می رود. قدرت جذب رطوبت ملامین فرم آلدئید کمتر و مقاومت آن در مقابل مواد شیمیایی و درجه حرارت بیشتر بوده، معمولاً در ساخت روکش میز، ورقه های پوشش سطوح و اسکلت الکتریکی به کار می رود.