پلیمر و محصولات پلیمری

پلیمر چیست ؟ 

در زبان یونانی، پلیمر به معنای "بخش های زیادی" است. به هر طرف که نگاه می کنیم با پلیمرها و محصولات پلیمری مواجه می شویم. از رشته DNA، یک پلیمر زیستی که به طور طبیعی وجود دارد، تا پلی پروپیلن، پلاستیکی که در سراسر جهان استفاده می شود.پلیمر ها به طور عمده در دو گروه طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شوند .  پلیمرهای طبیعی آنهایی هستند که در گیاهان و جانوران یافت می شوند. پلیمرهای مصنوعی آنهایی هستند که توسط انسان ساخته می شوند .

روش تولید پلیمر ها و محصولات پلیمری

همه محصولات پلیمری توسط فرآیند پلیمریزاسیون تولید می شوند که در آن بلوک های سازنده مونومر آنها برای تشکیل زنجیره های پلیمری واکنش نشان می دهند .

به طور کلی ، پلیمر یک مولکول با زنجیره بلند است که از تعداد زیادی واحد تکرار شونده با ساختار یکسان تشکیل شده است. این مونومرها می توانند ساده باشند - فقط یک اتم یا دو یا سه - یا ممکن است ساختارهای حلقه ای پیچیده ای باشند که حاوی ده یا بیشتر اتم هستند.

خواص پلیمرها

ویژگی های محصولات پلیمری با ترکیب ساختاری آنها تعیین می شود و بر اساس اصول فیزیکی اساسی آنها طبقه بندی می شوند. رفتار یک پلیمر به عنوان یک ماده ماکروسکوپی پیوسته با چندین ویژگی فیزیکی و شیمیایی توصیف می شود.

مشخصات فیزیکی

• استحکام کششی محصولات پلیمری با طول زنجیره و اتصال عرضی بهبود می یابد.
• پلیمر ها ذوب نمی شوند بلکه از حالت کریستالی به حالت نیمه کریستالی تبدیل می شوند.

خواص شیمیایی

• پلیمر با پیوند هیدروژنی و پیوند یونی فعال است و در نتیجه استحکام پیوند متقابل قوی‌تری نسبت به مولکول‌های معمولی مختلف دارد.
• پیوند دوقطبی-دوقطبی بین زنجیره های جانبی در پلیمر ها که موجب انعطاف پذیری آنها شده است.
• نیروهای واندروالس که زنجیره‌ها را به هم پیوند می‌دهند ، موجب نقطه ذوب پایین در پلیمر ها می شوند.

طبقه بندی محصولات پلیمری

از آنجایی که پلیمرهای بی شماری با رفتارهای مختلف وجود دارد که می توان آنها را به طور طبیعی یافت یا به صورت مصنوعی ایجاد کرد در نتیجه روش های مختلفی برای طبقه بندی آنها نیز وجود دارد .

در ادامه به دسته بندی محصولات پلیمری می پردازیم:

پلیمر های عمومی

• پلی اتیلن PE

پلی اتیلن یا (PE) ، با نام IUPAC پلی اتن یا پلی (متیلن)، رایج ترین پلاستیک است .

PE یک ترموپلاستیک است , با این حال، هنگامی که اصلاح شود (مانند پلی اتیلن با اتصال متقابل) می تواند به یک پلاستیک گرماسخت تبدیل شود .

پلی اتیلن ها بر اساس چگالی و انشعاب آن طبقه بندی می شود , که مهمترین گریدهای آن HDPE، LLDPE و LDPE هستند .

پلی اتیلن طعم و بو ندارد و سبک وزن، غیر سمی و نسبتا ارزان است , خواص مکانیکی ای پلیمر نیز به طور قابل توجهی به متغیرهایی مانند میزان و نوع انشعاب، ساختار بلوری و وزن مولکولی بستگی دارد.

از  PE به عنوان یک فیلم برای بسته بندی مواد غذایی، پوشاک و سخت افزار استفاده می شود. به طور کلی از آنها برای همه چیز از روکش صندلی گرفته تا بطری های شیر، سطل ها، تابه ها و ظروف استفاده می شود.

• پلی پروپیلن PP

پلی پروپیلن (PP)  یک ترموپلاستیک سخت، صلب و کریستالی است که از مونومر پروپن (یا پروپیلن) ساخته شده است. این رزین هیدروکربنی خطی سبک ترین پلیمر در بین تمام پلاستیک ها می باشد . PP یا به عنوان یک هموپلیمر یا به عنوان یک کوپلیمر عرضه می شود و می تواند تا حد زیادی با افزودنی ها تقویت شود.

از مزیت استفاده از PP در تولید محصولات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. استحکام بالاتر در مقابل پلی آمید برای کاربردهای مهندسی
2. هزینه کمتر آن در مقابل PET برای تولید بطری های قالب گیری دمشی

• پلی وینیل کلراید و پلی وینیلیدین کلراید PVC

پلی وینیل کلراید به لفظ پی وی سی  یکی از رایج ترین پلیمرهای گرمانرم در سراسر جهان است در کنار چند پلاستیک پرمصرف مانند PET و P.P  این پلاستیک به طور طبیعی سفید و بسیار شکننده است .

خواص پی وی سی را می‌توان با افزودن نرم‌کننده‌ها، تثبیت‌کننده‌ها، پرکننده‌ها و رنگ‌ها در طیف وسیعی تغییر داد و آن را به یکی از متنوع‌ترین پلاستیک‌ها تبدیل کرد .

پلی وینیل کلراید بیشتر در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود و همچنین برای علائم، برنامه های کاربردی مراقبت های بهداشتی و ... استفاده می شود.

• پلی استایرن PS

پلاستیک پلی استایرن (PS) یک ترموپلاستیک طبیعی شفاف است که هم به عنوان یک پلاستیک جامد معمولی و هم به شکل یک ماده فوم سفت و سخت موجود است . پلاستیک PS معمولا در انواع برنامه های کاربردی محصولات مصرفی استفاده می شود و همچنین برای بسته بندی های تجاری مفید است , این ماده تا حدودی در میان گروه های زیست محیطی بحث برانگیز است زیرا تجزیه زیستی آن کند است و به طور فزاینده ای به عنوان زباله در فضای باز وجود دارد .

• پلی اتیلن ترفتالات PET

پلی اتیلن ترفتالات  به لفظ پت از خانواده پلی استرها است که در حالت پایدار حالت نیمه کریستالی دارد . PET  قابل بازیافت است و در برابر ضربه، رطوبت، الکل ها و حلال ها مقاومت نشان می دهد .پلی اتیلن ترفتالات از آن دسته پلاستیک هایی است که بخش مهمی از زندگی بشر را فرا گرفته است,  این پلیمر در بسته بندی، پارچه و صنعت نساجی کاربرد دارد. همچنین در فیلم ها برای قالب گیری قطعات خودرو، الکترونیک و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.

ترموپلاستیک _ الاستومر ها

پلیمرهای ترموپلاستیک پلیمرهایی با زنجیره بلند هستند که در آن نیروهای بین مولکولی (نیروهای واندروال) زنجیره های پلیمری را در کنار هم نگه می دارند. این پلیمرها هنگامی که حرارت داده می شوند، نرم می شوند (مانند سیال غلیظ) و زمانی که اجازه می دهند سرد شوند، سخت می شوند و توده سختی را تشکیل می دهند. آنها حاوی هیچ گونه پیوند متقابل نیستند .الاستومرها پلیمرهای جامد لاستیکی مانندی هستند که ماهیتی کشسان دارند. وقتی می گوییم الاستیک، اساساً منظور این است که با اعمال نیروی کمی، پلیمر به راحتی کشیده می شود زیرا زنجیره های پلیمری توسط ضعیف ترین نیروهای بین مولکولی نگه داشته می شوند .رایج‌ترین نمونه آن را می‌توان در نوارهای لاستیکی (یا نوارهای مو) مشاهده کرد.

• پلی اولفین الاستومر POE

الاستومرهای پلی اولفین Lucene کوپلیمرهای اتیلن و بوتن (EBR)  یا اکتن (EOR)  هستند که توسط کاتالیزور متالوسن تولید می شوند. آنها شکاف بین الاستومرهای سنتی و ترموپلاستیک ها را پر می کنند. از POE می توان برای کاربردهای مختلف از جمله اصلاح پلیمر و ساخت فیلم استفاده کرد.به طور کلی الاستومرهای پلی الفین یک ماده همه کاره هستند که به طور منحصر به فردی قادر به ارائه استحکام و انعطاف پذیری هستند . این پلیمر تعادلی از خواص مشترک برای پلاستیک و لاستیک , ارائه می دهند.

• ویستامکس Vistamaxx

ویستامکس ها کوپلیمرهای نیمه کریستالی با محتوای آمورف قابل تنظیم هستند و با سایر مواد پلی الفینیک (پلی پروپیلن و پلی اتیلن)  سازگار هستند. پلیمرهای Vistamaxx عملکرد چسبندگی عالی را در فیلم های بسته بندی ارائه می دهند.

• ترموپلاستیک الاستومر TPE

الاستومرهای ترموپلاستیک (TPE)  یکی از پرکاربردترین پلاستیک‌ها در بازار امروزی هستند که بین خواص خدماتی الاستومرها و خواص پردازشی ترموپلاستیک‌ها پل می‌شوند . مقرون به صرفه بودن و انعطاف‌پذیری طراحی، TPEها را قادر می‌سازد تا در بسیاری از بازارهای عمده مصرف‌کننده نهایی، از جمله محصولات مصرفی، لوازم الکترونیکی، دستگاه‌های پزشکی، خودرو و بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار گیرند .

• ترموپلاستیک پلی یورتان TPU

پلی اورتان ترموپلاستیک (TPU)  یک دسته پلاستیک منحصر به فرد است که از واکنش بین دی ایزوسیانات یا دیول , ایجاد می شود . این پلیمر همه کاره زمانی که گرم می شود ، نرم و قابل پردازش است و زمانی که خنک شده سخت می شود و قادر به پردازش مجدد بدون از دست دادن یکپارچگی ساختاری است . از تی پی یو به عنوان یک پلاستیک مهندسی چکش خوار یا به عنوان جایگزینی برای لاستیک سخت، استفاده می شود

• ترموپلاستیک ولکانیزه TPV

Thermoplastic Vulcanizate یک الاستومر ترموپلاستیک ولکانیزه است که با استفاده از رزین و فناوری لاستیک مصنوعی ساخته شده است. TPV از لاستیک مبتنی بر الفین و رزین بر پایه اولفین مشتق شده است و مانند لاستیک به فرآیندهای ترکیب یا ولکانیزه کردن نیاز ندارد.تی پی وی ها را مشابه رزین های عمومی، می توان قالب گیری کرد و درجه طبیعی آنها را  نیز می توان به راحتی رنگ کرد.

پلاستیک مهندسی

پلاستیک‌های مهندسی که پلیمرهای ترموپلاستیک نیز نامیده می‌شوند، گروهی از رزین‌های مصنوعی هستند که در مقایسه با سایر مواد پلاستیکی استاندارد، قابلیت‌های کارایی بالا و ویژگی‌های پلاستیکی پیشرفته‌تری دارند.به طور خاص، پلاستیک های مهندسی دارای طیف گسترده ای از خواص (به ویژه مکانیکی و/یا حرارتی) هستند که آنها را قادر می سازد در کاربردهای ساختاری بسیار بهتر از پلاستیک های معمولی مورد استفاده عمل کنند. علاوه بر این، آنها پایداری را در محدوده دمایی گسترده ای حفظ می کنند و در برابر استرس مکانیکی قابل توجه و تغییرات شیمیایی یا فیزیکی در محیط مقاومت می کنند.

• اکریلونیتریل بوتادین استایرن ( ABS )

همانطور که از نام آن پیداست، ABS یک کوپلیمر است که از پلیمریزاسیون اکریلونیتریل و استایرن در حضور پلی بوتادین افزودنی تشکیل می شود. ABS به دلیل خواصی مانند مقاومت در برابر حرارت، مقاوم در برابر شعله، مقاومت شیمیایی، عایق الکتریکی، رنگ‌آمیزی آسان، سطح غیرقابل نفوذ، استحکام ضربه و غیره عملکرد بالایی دارد. خواص مقاومت در برابر حرارت بیشتر این ویژگی ها در کنار هزینه تولید پایین، آن را برای ماشینکاری CNC و چاپ سه بعدی مناسب می کند. کارشناسان اغلب از ABS برای تزئینات داشبورد، روکش چرخ ها و سپر خودرو استفاده می کنند.

 پلی متیل متاکریلات ( PMMA )

پلاستیک‌های PMMA که آکریلیک نامیده می‌شوند، یکی دیگر از پلاستیک‌های مهندسی متداول است که برای بهبود قابلیت‌ها، به‌ویژه در صنعت ساخت‌وساز استفاده می‌شود. دارای استحکام سطحی بالا، عملکرد دما، مقاومت شیمیایی، شفافیت نوری و ظاهری جذاب است.علاوه بر این، PMMA دارای مقاومت سایش عالی و سبک وزن است که به خوبی با آلومینیوم مقایسه می شود. برای تاج گذاری همه اینها، می توان با قالب گیری یا ماشین کاری روی قطعات پلاستیکی خاص مانند چراغ های عقب و سپرهای محافظ، پردازش مناسبی را انجام داد

•  پلی اکسی متیلن ( POM )

پلی استال و یا POM نوعی ترموپلاستیک مهندسی می باشد که از مقاومت در برابر سایش، استحکام و سختی بالایی بر خوردار است. پلاستیک POM به راحتی به قطعات مختلف با کارایی بالا پردازش می شود. بنابراین، POM عمدتا برای چرخ دنده، اتصال دهنده ها، قطعات خودرو، بلبرینگ ها و محصولات با عملکرد اسکلت استفاده می شود.

• پلی کربنات ها (PC)

پلاستیک های PC شامل گروه های کربنات در ترکیب شیمیایی خود هستند. این نوع پلاستیک مهندسی شامل پلیمرهای ترموپلاستیک است که به دلیل حلقه های معطر موجود در زنجیره پلیمری، دارای سفتی استثنایی , چقرمگی، استحکام، دوام ضربه می باشد . به علت وجود این ویژگی ترکیبی به راحتی می توان آنها را ماشین کاری کرد یا به شکل دلخواه قالب زد. علاوه بر این، پلی کربنات ها برخلاف پلاستیک های استاندارد، خواص حرارتی، الکتریکی و هوازدگی خوبی دارند. برخی از گریدهای پلاستیکی PC از نظر نوری نیز شفاف هستند. بنابراین، این ویژگی ترکیبی آن را برای ساخت کلاه ایمنی موتور سیکلت، سپر و دیسک های نوری مناسب می کند.

•  پلی بوتیلن ترفتالات PBT

پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)  یک ماده ترموپلاستیک مهندسی نیمه کریستالی و عضوی از خانواده پلیمرهای پلی استر است. این ماده خواص و ترکیبی مشابه با پلی اتیلن ترفتالات (PET)  دارد.

•  استایرن اکریلونیتریل SAN

کوپلیمر استایرن-اکریلونیتریل (SAN)، یک پلاستیک سخت و شفاف که از کوپلیمریزاسیون استایرن و اکریلونیتریل تولید می‌شود.به طور کلی SAN شفافیت و سفتی پلی استایرن را با سختی، استحکام و مقاومت در برابر حرارت و حلال پلی اکریلونیتریل ترکیب می کند.

• اتیلن وینیل استات EVA

اتیلن وینیل استات که به اختصار EVA نامیده می شود ,  یک کوپلیمر ترموپلاستیک است که دارای خاصیت ارتجاعی و ترموپلاستیک بالا، با شفافیت عالی و تقریباً بی بو است که عمده وزن این نوع کوپلیمر را اتیلن تشکیل می دهد.

•  پلی امید ها PA

پلی آمید (polyamide)  پلیمری است که شامل واحدهای مکرر است که توسط پیوندهای آمیدی به یکدیگر متصل شده اند.  PAها به طور طبیعی وجود دارند , با این حال، ما می توانیم آنها را به طور مصنوعی نیز بدست آوریم. پلی آمیدهای طبیعی پروتئین هایی مانند پشم و ابریشم هستند، در حالی که مصنوعی نایلون ها، آرامیدها و پلی آسپارتات سدیم هستند.پلی آمید ها  در دو گروه  PA-6و PA-66 تقسیم بندی می شوند.

محصولات پلیمری افزودنی:

این نوع محصولات پلیمری با افزودن مکرر مولکول های مونومر به وجود می آیند. پلیمر از پلیمریزاسیون مونومرها با پیوندهای دو یا سه گانه (ترکیبات غیراشباع) تشکیل می شود. توجه داشته باشید، در این فرآیند، مولکول های کوچک مانند آب یا الکل و غیره حذف نمی شوند (هیچ محصول جانبی فرآیند) پلیمرهای افزودنی همیشه فرمول تجربی خود را مانند مونومرهای خود دارند. مثال: اتن n(CH2=CH2) تا پلی اتن -(CH2-CH2)n-افزودنی های پلیمری شامل موارد زیر می باشد :

1. SBS
2. CPE
3. آنتی UV
4. آنتی فاگ
5. افزاینده MFI
6. آنتی اکسیدانت
7. تافمر
8. پودر فوکو
9. اسید استئاریک
10. الیاف شیشه
11. متالوسن
12. DCP
13. کالیفون

لاستیک ها ی پلیمری

لاستیک نمونه ای از پلیمرهای نوع الاستومری است که این قابلیت را دارد که پس از کشیده شدن یا تغییر شکل به شکل اولیه خود بازگردد. پلیمر لاستیکی زمانی که در حالت استراحت قرار دارد، سیم پیچ می شود.لاستیک های پلیمری شامل موارد زیر می باشد: 

1. SBR
2. SMR
3. EPDM
4. NBR
5. PBR 

فروش محصولات پلیمری