استایرن- اکریلونیتریل (SAN)

از کوپلیمریزاسیون اکریلونیتریل(CH2 = CHCHN)با استایرن ماده ای به نام استایرن اکریلونیتریل با ساختار ذیل ایجاد می گردد:

خواص مهندسی

افزودن اکریلونیتریل به ساختار پلی استایرن موجب می گردد تا ضعف های پلی استایرن اعم از مقاومت پایین در مقابل حلالها، هیدروکربنها و روغنها، مقاومت حرارتی پایین و شکنندگی تا حدی پوشش داده شود. دانسیته آن۱/۰۷بوده و مقاومت کششی بهتری نسبت به پلی استایرن دارد.

کاربردها

بدنه تلفن، قابهای زینتی، جارو برقی، ظروف مخلوط کن، سرنگها، اجزای یخچال، عدسیها، بسته بندی مواد غذایی، صفحات مدرج، دکمه و روکش وسایل خانگی و بسته بندی لوازم آرایشی و دارویی.

 

محدودیت های کاربرد

جذب آب آن بسیار بالاست و فرآیند مشکل تری در مقایسه با پلی استایرن دارد. مقاومت شکست خیلی بالایی ندارد و نمی توان از این ماده در صنعت خودرو استفاده نمود. مقاومت آن در مقابل نور خورشید و اشعه UV پایین بوده و زرد می شود. قیمت این ماده از پلی استایرن گرانتر است و در صورت عدم دقت در فرآیند قالبگیری رگه های براق ممکن است مشاهده گردد.

روش های شناخت

متیل اتیل کتون، تری کلرو اتیلن و متیلن کلراید روی این ماده تاثیر گذار می باشند. به هنگام سوختن می چکد، نسبت به پلی استایرن خود اطفاء تر است، دود سیاه ایجاد می کند و رنگ شعله آن زرد می باشد. پدیده خود اطفائی معمولا بدلیل کم شدن حضور اکسیژن اتفاق می افتد. پلی استایرن با سوختن دود بیشتری آزاد می کند که باعث عدم حضور اکسیژن خواهد شد.

همانطور که اشاره شد نحوه سوختن آن بسیار نزدیک به پلی استایرن می باشد و فقط تمایل به زردی گرانولاین ماده می تواند نکنه تمیزش با پلی استایرن تلقی گردد.

پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)

خواص مهندسی

به دلیل طولانی تر بودن رشته گروه های متیل در واحد تکراری زنجیر،پلی بوتیلن ترفتالات در مقایسه با PET هم انعطاف پذیرتر بوده و هم قطبیت کمتری دارد. بنابراین نقطه ذوب (C°۲۲۴)، دمای انتقال شیشه ای (C° ۴۳-۲۲)و نقطه نرمی وایکات (C°۱۷۰ – ۱۸۰ )، آن از PET پائین تر است. عایق الکتریکی بهتری نسبت به PET بوده و از پایداری خوبی در برابر حلالهای هیدروکربنی برخوردار است. دانسیته این ماده g1/31بوده و سختی آن از PET پائین تر است (راکول M۶۵ – ۸۵ ).به دلیل خاصیت عایق خوب الکتریکی، پایداری ابعادی و مقاومت در برابر روغن های هیدروکربوری به عنوان یک ماده مهندسی تلقی می گردد. حدود ۹۰% از این ماده پلیمری در قالبگیری تزریقی مورد استفاده قرار می گیرد و بدلیل جذب رطوبت بسیار بالا بایستی قبل از فرآیند خشک گردد. بمنظور دستیابی به قطعات با کیفیت ظاهری مناسب لازمست در سرعتهای بالا تزریق شود. افزودن الیاف شیشه به ترکیب این ماده خواص مدول خمشی، استحکام ضربه ای، مقاومت در برابر خزش و مقاومت حرارتی تحت بار را بشدت افزایش می دهد. این ماده می تواند جایگزین مناسبی برای باکالیتها باشد. نوع پرشده آن با الیاف کربن خواص مالشی جالب و رفتار مناسب خود الکتریسیته ساکن از خود نشان می دهد. ویسکوزیته مذاب پائینی داشته و راحت تر از PET فرآیند می گردد. دوام بالا در دماهای پائین و ضریب انبساط خطی پائین ازدیگر خواص مهندسی ماده PBT می باشد.

کاربردها

بدنه لامپ، مدول فن بخاری خودرو، پره، بوش، یاتاقان، چرخ دنده، دستگاههای اندازه گیری، الیاف استحکام بالا برای پوشاک و پرده، عامل تقویت کننده تسمه پروانه، عایقهای قطعات صنعتی، کلاهکهای توزیع برق، روتورها، بدنه دستگاهها، قطعات کلیدهای الکتریکی، مبلمان، فنر و زنجیر، کلاهک سردلکو، دسته کتری، لوازم آشپزخانه، سپر خودرو، گل گیر، دریچه های هواکش خودرو، دستگیره درب، قطعات ترمز، شیرهای تهویه هوا، احتراق کویل، سیم پیچ ها، رله ها، جعبه فیوز، سوئیچ، تخته های ترمینال، پریز، پره های پمپ های خانگی، اجزاء کنتور آب، لوله خودکار، سشوار، ماشین حساب.

محدودیت های کاربرد

در استرهای سبک، کتونها و هیدروکربنهای هالوژن دار متورم می شود و مقاومت فشردگی و کششی آن کمی از PET پایین تر است. مورد حمله بازها و اسیدها قرار می گیرد و در برابر نور خورشید بی رنگ می شود. در دمای بالای C° ۲۷۰ به سرعت تجزیه می شود و برای استفاده ممتد در آب یا محلولهای آن بالای C°۵۲توصیه نمیگردد.

روش های شناخت

پلیمری مات بوده، بطور آهسته با دوده می سوزد و قطرات آن چکه می کند. رنگ شعله آن زرد – نارنجی می باشد. در حلالهای اتیل استات و تولوئن متورم می شود.

پلی متیل متاکریلات (PMMA)

از پلیمریزاسیون رادیکالی مونومر متیل متاکریلات ماده PMMA با ساختار ذیل شکل می گیرد.

خواص مهندسی

PMMA پلیمری است با شفافیت بسیار بالا (۹۲ درصد)، عایق الکتریکی خوبی در فرکانس های پائین می باشد و مقاومت خوبی در مقابل شرایط جوی و اشعه UV دارد. پایداری ابعادی خوبی داشته و سطح قطعات تولید شده از این ماده صیقلی می باشد. از طرفی مقاومت حرارتی، مقاومت به خراش و ضربه پذیری آن پائین می باشد و در برابر حلال ها مقاومت بالایی ندارد. این نکته نیز لازم بذکر است که برای مصارف غذائی و پزشکی ماده بسیار سالمی تلقی می گردد. دانسیته این ماده پلمیری  ۱/۱۶-۱/۲g/cm3بوده و شرینکیج آن حدود ۰/۷-۰/۹می باشد.

کاربردها

شاخص مهم PMMA شفافیت بسیار بالای آن می باشد و عمده کاربردهائی که ذیلا ذکر می گردند به نوعی بیانگر این شاخص هستند. لنز جلو آمپر، حباب چراغ عقب، آرم جلو پنجره، حباب چراغ راهنمای خودرو، شیشه جلوی هواپیما، پوشش صحنه تئاتر، پارتیشن های اداری، محفظه حبابی هلیکوپتر، پنجره شفاف سقفهای گنبدی، جایگزین شیشه پنجره، میز توالت، وان، پیشخوان، حفاظت و ایمنی پنجره تحصیلدار بانک، حفاظ درب ماشینهای پلیس، پانل های اطراف زمین های هاکی روی یخ، عینک، لنز چشم، عدسی ها، سیمان استخوانی، پر کننده های دندانپزشکی و کرم های ضد آفتاب .

محدودیت های کاربرد

قطعات صیقلی تولید شده از PMMA دارای مقاومت به خراش بالا نبوده و ضربه پذیری پائینی دارند. زنجیر پلیمری این ماده بسیار نرم و منعطف است بدیهی است مواد نرم و منعطف از مقاومت به خراش بالایی برخوردار نمی باشند. مقاومت PMMA نسبت به بسیاری از مواد شیمیائی ضعیف است و در کابردهای با مقاومت حرارتی بسیار بالا قابل استفاده نمی باشد. دقت زیادی در فرآیند تزریق این ماده لازم است و در صورت تنظیم نبودن فرآیند، اثر جریان و وجود حباب به راحتی قابل رویت می باشد.

روش های شناخت

گرانول های PMMA کاملا شفاف، سخت و ترد می باشد. در حلال های تولوئن، میتل کلراید، استون، اتیل استارت و کلروفرم حل می گردد.

به هنگام سوختن قطراتش می چکد، دود حاصل از سوختن تقریبا سیاه است و سوختن آن با صدای شکستن و سوختن هیزم همراه است. رنگ شعله آبی با نوک زرد بوده و بوی میوه ای شیرین دارد. بهترین شاخص جهت شناسائیPMMA، صدای شکسته شدن هیزم حین سوختن آن می باشد.

پلی اترامید (PEI)

پلی اترامید چیست؟

پلی اترامید (PEI) یک ترموپلاستیک آمورف، کهربایی به شفاف با ویژگی‌های مشابه پلاستیک PEEK است. پلی اترامید مقاومت شیمیایی بالایی در برابر اسیدهای معدنی، هیدروکربن ها، الکل های غیر آروماتیک دارد مقاومت حرارتی بالا و قابلیت شعله پذیری پایینی دارد. جذب آب آن پایین می باشد و مقاومت هیدرولیت آن حتی در آب جوش بالا می باشد. مقاومت آن در برابر اشعه ماورای بنفش و گاما بالا می باشد. خواص الکتریکی آن بالا می باشد. مقاومت ESCR آن بالا می باشد. تمام این خواص ناشی از ساختار مولکولی قوی و مستحکم این پلیمر می باشد. بدیهی است یک چنین پلیمری دارای خصوصیات مهندسی بسیار قوی خواهد بود. به جدول تناوبی مراجعه شود.

کاربردها پلی اترامید 

پلی اترامید به دلیل مقاومت حرارتی و شیمیایی بالا در تجهیزات آزمایشگاهی شیمیایی و تجهیزات فرآیندهای دارویی، ظروف و لوازم جانبی کابرد دارد. همچنین به دلیل مقاومت طولانی مدت در برابر خزش، پلی اترامید برای جایگزینی فلز در برخی از کاربردهای ساختاری استفاده می شود.

سنسورهای حرارتی و سوختی در اتومبیل ها، اتصالات الکتریکی و الکترونیکی، در بسته بندی های مقام در برابر بخار، مایکرو ویو و حرارت. قسمتهای داخلی هواپیما. تجهیزات جراحی.

محدودیت های کاربرد

به علت دارا بودن دمای قالب بالا در فرآیند تزریق، قالب باید مجهز به المنت های گرم کن و یا سیستم چرخش روغن باشد. دمای فرآیندی آن بالا بوده (۳۳۰ تا ۴۳۰) و نیاز به دستگاه و مارپیچ خاصی می باشد. جهت خشک کردن آن نیاز به شرایط محیطی با رطوبت کمتر از ۰/۵ درصد می باشد. قیمت بالای این پلیمر از دیگر محدودیت های آن می باشد.

کلام آخر

مجموعه شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انوع لوله، بوشن، میله، فوم و… پلاستیکی تولید می شود. از جمله محصولات تولید شده در این مجموعه می توان به زلامید، فایبرگلاس، پلکسی گلس، پلی اتیلن، پلی کربنات، پلی آمید، ای بی اس و… اشاره کرد. برای خرید انواع محصولات مانند خرید ورق پلی اتیلن و… تماس بگیرید.

پلی استایرن (Ps)

پلی استایرن از پلیمریزاسیون توده ای یا سوسپانسیونی مونومر استایرن تولید می گردد.

خواص مهندسی

این ماده بدلیل داشتن ساختار آمورف، از شفافیت نسبتا بالایی برخوردار است. در دمای معمولی پلیمری سخت بوده و دارای دمای انتقال شیشه ای (Tg )حدود C° ۱۰۰ می باشد. بدلیل ساختار آمورف دارای نقطه ذوب تیزی است و از درخشندگی خاصی برخوردار است. به راحتی تحت انواع روش های مختلف، شکل دهی می گردد و قطعات بدست آمده از ضعف شکنندگی و ایجاد ترک برخوردارند. این ماده عاری از بو و طعم است و از خواص دیگر آن می توان به جذب رطوبت کم، خواص عایق الکتریکی نسبتا مناسب، رنگ پذیری، مقاومت خوب در برابر

اسید، باز و نمک و رسانندگی گرمایی پایین اشاره نمود. دانسیته g/cm31/05 و قیمت پایین این ماده باعث شده است که پلی استایرن در مصارف با هزینه پایین جایگاه خاصی پیدا کند. البته ذکر این نکته نیز لازم است که مدول مکانیکی و مقاومت کششی پلی استایرن در مقایسه با دیگر پلیمرهای مهندسی پایین می باشد.

کاربردها

بدنه خود کارهای شفاف، بسته بندی طلقی، ظروف شفاف یکبار مصرف، بدنه لوازم خانگی، درب قوطی ها و بطری ها، دیوار پوش های پلاستیکی کاشی مانند، بدنه تلویزیون، سینی های اسلاید پروژکتورها، اسباب بازیها، یونولیت (پلی استایرن منبسط شده)، قسمت داخلی یخچال، عدسیها، بسته بندی پاکت سیگار و موی برس.

بطور کلی با مراجعه به جدول تناوبی ترمو پلاستیکها مشخص خواهد شد که پلیمرهای مهندسی عموما به دلیل ساختار مولکولی، نیروهای بین ملکولی و جرم ملکولی مناسب از خواصکششی مطلوبتری برخوردارند.

محدودیت کاربرد

ماده پلی استایرن بدلیل مقاومت حرارتی پایین، مدول مکانیکی پایین، شکنندگی، پایین بودن مقاومت جوی و UV، قابلیت اشتعال بالا و مقاومت اندک در برابر حلالهای هیدروکربنی به عنوان یک ماده مهندسی تلقی نمی گردد و بخصوص در صنعت خودرو هیچ جایگاهی برای این ماده نمی توانیم ببینیم.

روش های شناخت

حلال های استون، بنزن، متیلن دی کلراید، هگزان و بسیاری از دیگر حلال های هیدروکربنی روی پلی استایرن اثر می گذارند. به هنگام سوختن می چکد، خود اطفایی ندارد، دود سیاه ایجاد می کند و رنگ شعله آن زرد می باشد. بهترین شاخص ساده برای شناسایی پلی استایرن، بوی خودکار (بیک) به هنگام سوختن می باشد.

پلی کربنات (PC)

پلی کربنات از ترکیب بیس فنل A با فوسژن یا واکنش بیس فنل A با دی فنیل کربنات در حضور کاتالیست و وجود خلا تولید می گردد. فرمول کلی آن به شکل زیر است:

خواص مهندسی

پلی کربنات ماده ای شفاف و سخت با دانسیته /cm31/2grو شرینکیج ٪۰/۶-۰/۸می باشد. درجه بلورینگیپایینی داشته و دمای ذوب و مقاومت حرارتی بالایی دارد. وجود حلقه بنزنی در زنجیره مولکولی باعث ایجادخواصی چون ضربه پذیری خوب، مقاومت عالی در مقابل خزش و پایداری ابعادی بالا برای پلی کربنات می گردد. خصوصیاتالکتریکی خوبی دارد، در مقابل شعله بدلیل دفع اکسیژن ناشی از گازهای متصاعد کننده خود اطفاء است، نسبت به بدن خنثی بوده و در مقابل حمله آب و هیدرولیز مقاوم می باشد.

پلی کربناتها بوسیله روش های معمول شکل دهی پلیمر فرآیند می گردند و فرآیند تزریق آن بر خلاف پلیمرهایی چون پلی اتیلن، پلی استایرن و پلی پروپیلن به آسانی انجام نمی گیرد.

فرآیند این ماده به شدت در مقابل وجود هوا و رطوبت حساس است و شستشوی خیلی سریع سیلندر پس از اتمام فرآیند پلی کربنات اکیدا توصیه می گردد. این ماده قابلیت استریل شدن در دمای بالا را داشته و براحتی اره، میخ کوبی و سوراخکاری می شود.

کاربردها

لنز، فیلم ها، سقف شفاف استادیوم، سقف شیشه ای پل عابر پیاده، سپر ایمنی پلیس ضد شورش، بدنه ابزار، کلاه ایمنی، صفحه نمایش رادیو، ابزار بازی گلف، درپوش شفاف ظرف نگهدارنده شیر، ظروف خانگی، شیشه شیر

بچه، کاسه فلیتر انتقال خون، وسایل جراحی، قفس پرورش موش، پوشش کلیدهای زمانی و رله ها، محفظه صفحات مغناطیسی، ترمینال ها، بدنه استارتر لامپهای فلوئورسان، صفحه کلید، خازن، صفحات فشرده صوتی، CD ها، کارتریج نوار، کاغذ بالابر پرینتر، صفحات مدار چاپی، قطعات دوربین عکاسی، بدنه دریل برقی، بدنه پروژکتورها، کیوسک تلفن، حباب لامپهای خیابانی، محافظ دستگاهها، کاسه روان کننده کمپرسورهای هوا، عینک آفتابی، عینکهای ایمنی، بطری نشکن، کلاه خودهای جوخه ضد شورش، کفش اسکی روی آب، مخزن قهوه ساز، دستگیره ظروف داغ، دریچه ظروف مخصوص بو دادن ذرت، بدنه شفاف دستگاهها، بدنه جارو برقی، بدنه مخلوط کن، بدنه سشوار، بدنه ریش تراش، سینی، کیسه ها و ظروف قابل استفاده در میکروویو، پروانه پمپ و علائم راهنمائی.

کاربردهای خودرویی پلی کربنات عبارتند از:

مکانیزم قفل جعبه داشبورد، ابرویی زیر چراغ جلو، حباب چراغ راهنما، حباب چراغ عقب، لنز فندک، لنز چراغها و عقربه های جلو آمپر، صفحه کنترل پنل بخاری و کولر، دکمه های داشبورد، چراغ ماشین پلیس.

محدودیت های کاربرد

مشکلات فرآیندی، رنگ پذیری ضعیف، مقاومت محدود در برابر مواد شیمیایی و UV، حساسیت به ترک، استعداد ترک زائی تحت کرنش، مقاومت ضعیف در برابر قوس الکتریکی، مقاومت کم در برابر خراش و هوازدگی،قیمت بالا از محدودیتهای این ماده می باشد.

روش های شناسایی

پلی کربنات کاملا شفاف و سخت بوده و در بنزن و تولوئن داغ حل می گردد. در اثر سوختن چکه نمی کند، تقریبا شبیه ترموستها می سوزد و تبدیل به زغال می گردد. رنگ شعله آن نارنجی جهش کننده بوده و خاصیت خود اطفایی بالایی دارد. بوی آن نزدیک به بوی زباله سوخته می باشد و دود سیاه سنگینی دارد. تبدیل شدن به زغال حین سوختن می تواند بهترین شاخص برای شناسایی پلی کربنات باشد. استاندارد ملی  .(ISIRI 8391)

پرکننده ها(Fillers)

پرکننده ها می توانند تمامی ویژگی های پلیمرها را تغییر دهند؛ ظاهر، رنگ، چگالی، همرفتگی، ضریب انبساط گرمایی، هدایت الکتریکی، تراوایی و ویژگی های مکانیکی و گرمایی تاثیر پرکننده بر ویژگی ها تابع نوع آن ، روش افزودن واختلاط ، مقدار و آماده سازی سطح پر کننده است. حضور و یا آرایش ذرات پرکننده می تواند بر ویژگی های ذاتی پلیمر مانند بلورینگی (پلی اتیلن، پلی آمید و.) و یا دمای تبدیل شیشه ای آن تاثیربگذارد. گذشته از این اثرات جانبی، هدف اصلی از افزودن پرکننده ها، بعد از کاهش قیمت، بهبود ویژگی های مکانیکی و گرمایی است. اولین ویژگی که با افزودن پرکننده بهبود می یابد صلبیت و سفتی پلیمر است. این بهبودتابع مدول پرکننده و پلاستیک، مقدار پرکننده، نسبت طول به عرض پر کننده و برهم کنش پلیمر و پرکننده است. به طور معمول با افزایش صلبیت، پلیمر شکننده می شوند و چقرمگی آن و استحکام ضربه ی آن کم می شود. استحکام ضربه ی یک پلیمر دارای پرکننده به شدت متاثر از حضور ذرات درشت است، زیرا ذرات درشت مانند یک نقص عمل می کنند و نقطه ی شروع شکست می شوند. پوشش دهی سطح پرکننده با ماده ای که چسبندگی خوب با پلیمر داشته باشد، کمی از این مشکل می کاهد.

معیارهای انتخاب پرکننده

انتخاب پر کننده ها برای هر کاربرد، فقط از روی ویژگی های مورد نظر امکان پذیر است ولی می توان یک سری اصول کلی را به ترتیب زیر ذکر کرد؛

  • پرکننده بایددرشرایط فرایند پلیمر (دما و فشار) ساختارخودراحفظ کند،بیاثر باقیبماند،حل نشود،تخریب نشود،مواد فرار ایجاد نکند،باعث تخریب پلیمر نشود و افزودنی های دیگر را به خود جذب نکند.
  • پرکننده بایدباپلیمرسازگارباشد ( پلیمرسطح آنر اخیس کند) وسایندهنباشد.
  • انتقال آن آ سان باشد،یعنی چگالی تودهای آن زیادباشد،رطوبت آن کم باشد،غبار ایجاد نکند وسمی نباشد. در ادامه اثرات پرکننده ها بر ویژگی های اصلی مواد پلیمری به ترتیب مورد توجه قرار می گیرند.

عوامل ضد الکتریسیته ساکن AntiStatic Agents

این عوامل می توانند هم به صورت مستربچ هم به طور مستقیم حین فرآیند به پلیمر اضافه شوند و در نهایت سطح هدایت الکتریکی را افزایش داده و بارهای ساکن را پراکنده سازند که این عوامل نهایت منجر به عدم ایجاد اثرات الکتریسیته ساکن می شوند. الکتریسیته ساکن باعث جذب گرد و غبار محیط و چسبندگی محصولات به یکدیگر می شود. معروفترین آنتی استاتیک ها بر پایه ترکیبات آمین آلیفاتیک، آمید ها و نمک های آمونیوم چهار ظرفیتی هستند.

پایدار کننده هایUv Stabilizers) UV)

تابش فرابنفش مخربترین بخش تابش خورشیدی است که به آسیب بسیار جدی به محصول پلاستیکی وارد می کند. بسیاری از پلیمرها هنگامی که در معرض تابش خورشید قرار گرفته و انرژی نورانی کافی دریافت نمایند دچار شکست زنجیرهای پلیمری شده ور در نهایت پدیده هایی همچون سفید شدن، تغییرات رنگ و افت خواص فیزیکی، الکتریکی و شیمیایی از آنها حادث می شود. از پایدار کننده فرابنفش به همین منظور وجهت افزایش مقاومت پلاستیک در برابر نور خورشید استفاده می شود. این افزودنی به صورت مستربچ در هنگام شکل دهی و اکستروژن به پلیمر افزوده خواهد شد. دوده معروفترین و پرمصرفترین پایدار کننده UV است. اما برای محصولات رنگی به علت رنگ مشکی دوده از مواد شیمیایی دیگری که بر رنگ محصول اثر نامطلوبنمی گذارند استفاده می شود.

پلی اتر اتر کتون(PEEK)

خواص مهندسی

پلی اتر اتر کتون مدول خمشی و مقاومت کششی خوبی دارد. قابلیت شعله پذری آن بدون حضور افزودنیها نیز پایین می باشد. خواص الکتریکی آن عالی است و مقاومت حرارتی بالایی دارد. دمای تغییر فرم آن  (HDT) تحت بار نیز بالامی باشد و قابلیت تحمل تنش های بالا را دارا میباشد.

کاربردها

به علت بالا بودن خواص حرارتی و الکتریکی، در تولید قطعات الکتریکی و الکترونیک تولید قطعات هواپیمایی مانند کابین، مجاری هوایی و … به کار می رود.

 

محدودیت های کاربرد

پلی اتر اتر کتون قیمت بالایی دارد و پر نشده آن امکان واکنش با اسیدها و بازها را دارد. دمای فرآیندی آن بین ۳۵۰ تا ۴۳۰ و دمای قالب در محدوده ۱۵۰ تا ۱۷۰ درجه سانتیگراد می باشد در نتیجه برای تزریق آن احتیاج بهدستگاهی با کنترل حرارتی خاص و مارپیچ ویژه میباشد.