ویژگی های کششی پلیمرها

ویژگی های کششی پلیمرها

بیشتر پرکننده ها مدول کششی و استحکام تسلیم پلیمرها را زیاد می کنندT ولی تغییر طول در پارگی را کاهش می دهند. البته که در این قاعده استثنا نیز وجود دارد. به طور ویژه در مقادیر کم، توزیع نامناسب، حضور کلوخه ها و چسبندگی ضعیف به پلیمر. تاثیر یک پرکننده بر ویژگی های کششی به شدت تابع نسبت طول به قطر آن است. هر چه این بیشتر باشد. در مقدار مساوی ویژگی های کششی بیشتر تقویت خواهند شد.

در مقایسه پلیمرهای دارای پرکننده های مختلف با هم، بهتر است. به جای در صد وزنی، در صد حجمی با هم مقایسه شود، زیرا ویژگی ها بیشتر تابع در صد حجمی هستند تا وزنی.

در مصارفی که ویژگی های کششی مهم هستند باید مورد توجه شود. چراکه افت استحکام کششی در محدوده نقطه جوش برای پلیمرهای دارای پرکننده بیشتر است. به طور کلی می توان گفت که در پلاستیک های دارای الیاف افت استحکام در خط جوش تا ۵۰در صد، در پرکننده های صفحه ای تا ۳۰ درصد و در پرکننده های گرد تا ۱۵ درصد است.

 ویژگی های ضربه ای

به طور کلی افزایش صلبیت به معنی کاهش چقرمگی است. چقرمگی یک ماده با آزمون های بسیار متنوعی اندازه گیری می شود که لزوما خیلی با هم همسان نیستند. به طور کلی استحکام ضربه ای پلیمر دارای پرکننده تابع نوع پرکننده و اندازه گیری آن، نوع پلیمر، دما، مقدار پرکننده، نسبت طول به قطر، کشش سطحی، افزودنی ها و بسیاری عوامل دیگر است.

از نظر پرکننده می توان گفت که استفاده از پرکننده ی ریزتر، گردتر و با پوشش دهی سطحی باعث بهبود استحکام ضربه ای می شود. پوشش دهی علاوه بر کمک به توزیع بهتر از تشکیل کلوخه ها که ضعیف هستند، جلوگیری می کند. در عمل بهبود استحکام ضربه ای یا از یک افزودنی بهبود دهنده ی استحکام ضربه ای استفاده می شود یا از یک پلاستیک اصلاح شده با لاستیک به عنوان ماتریس استفاده می شود.

ویژگی های گرمایی

پلاستیک ها هدایت گرمایی کم و ظرفیت گرمایی زیادی دارند. هدایت گرمایی بیشتر پرکننده ها حدود ۱۰ برابر پلیمر ها است و همزمان ظرفیت گرمایی آنها حدود نصف پلیمرهاست. افزودن حدود ۴۰ در صد وزنی یک پرکننده به پلاستیک ها هدایت گرمایی را حدود ۳ برابر زیاد می کند و ظرفیت گرمایی را ۳۰ در صد کم می کند. این دو تغییر باعث می شود تا سرعت تولید محصول به ویژه در تزریق افزایش یابد. زیرا سرعت سرد کردن زیاد می شود. ضریب انبساط گرمایی پلیمرها حدود ۱۰ برابر پرکننده ها است، پس با افزودن پرکننده ها، می توان تغییرات ابعادی قطعات پلاستیکی بر اثر تغییر دما را کم کرد. از طرف دیگر تفاوت ضریب انبساط گرمایی پر کننده و پلیمر باعث می شود تا تغییرات دما باعث ایجاد تنش داخلی و تاب برداشتن قطعه شود.

همرفتگی پلاستیک ها نیز با افزودن پرکننده کم می شود که مقدار آن تابع نوع و شکل پرکننده است. از آن جا که پرکننده های معدنی حتی با یک نام و از شرکت های مختلف، ویژگی های متفاوتی دارند. بهتر است که نوع پرکننده بعد از طراحی قالب عوض نشود، زیرا باعث تغییر همرفتگی و تفاوت در ایجاد قطعه ی تزریقی می شود.

دمای خم شدن تحت بار (HDT) مانند مدول و تنش تسلیم با افزایش مقدار پرکننده زیادمی شود. پرکننده هایی که به شکل الیاف هستند این اثر را بیشتر نشان می دهند. و می توانند تا یک سقفی دمای HDT را زیاد کنند. این سقف توسط دمای ذوب، دمای تبدیل شیشه ای و تخریب پلیمر تعیین می شود.

 ویژگی های اصطکاکی و سطحی

پلیمرهایی مانند PTFE و پلی اتیلن ضریب اصطحکاک بسیار کمی دارند. اما از نظر مقاومت خزشی بسیار ضعیف هستند به ویژه تحت بار مکانیکی زیاد. برای دستیابی به هر دو ویژگی یا به پلیمرهایی خزش خوب دارند پرکننده های روان کننده مانند mos2، گرافیت و تفلون اضافه می شود. یا پرکننده های تقویت کننده به پلیمرهای با ضریب اصطکاک کم افزوده می شود.

پرکننده ها باعث مات تر شدن سطح قطعه می شوند. ولی با استفاده از پرکننده های ریزتر می توان این اثر را به حداقل رساند. با استفاده از پرکننده های خاص مانند گوی های شیشه ای، تالک پوشش داده شده و یا کائولن می توان مقاومت سطح به خراش را بهبود داد. بعضی پرکننده ها در ابعاد درشت می توانند با ایجاد زبری سطح از به هم چسبیدن سطوح جلوگیری کنند، که این ویژگی در تولید فیلم های پلاستیکی استفاده می شود.

ویژگی الکتریکی

هدایت الکتریکی پلیمرها را می توان به کمک پرکننده ها در دامنه ی گسترده ای تغییر داد. برای کم کردن مقاومت الکتریکی می توان از پرکننده های هادی برق مثل دوده، گرافیت، پودر و الیاف فلزی، میکا پوشش شده با فلز و مانند آن استفاده کرد. باید دقت کرد که در این موارد یک در صد وزنی بحرانی وجود دارد که کمتر از آن افزایش هدایت ناچیز است و بعد از آن هدایت به شدت زیاد می شود.

برای ایجاد ویژگی های ضد الکتریسته ساکن از مواد آلی مانند اسیدهای چرب و آمین های قطبی استفاده می شود. ولی در بعضی موارد از پرکننده های هادی برق در مقادیر کم نیز برای ایجاد این ویژگی استفاده می شود. در طرف دیگر طیف، وقتی که پلیمر باید عایق خوبی باشد.

بعضی از پرکننده ها با جذب رطوبت یا آزاد کردن یون می توانند اثرات مخربی بر ویژگی های عایقی پلیمر داشته باشند. برای جلوگیری از این مشکلات باید از پرکننده های بدون رطوبت و خالص استفاده کرد. مانند کائولن کلسینه شده و یا تالک.

از آن جا که هدایت توده ای پرکننده ها خیلی کمتر از هدایت سطحی آنها است. پلیمرهای دارای پرکننده، جریان برق را بیشتر از سطح عبور می دهند. با افزودن پرکننده های مغناطیسی مانند ضریب باریم، می توان ویژگی های آهنربایی در پلیمرها ایجاد کرد.

ویژگی های نوری

با آن که بیشتر پرکننده های معدنی بسیار سفید به نظر می رسند. ولی قدرت رنگ دهی آنها خیلی زیاد نیست زیرا ضریب شکست نور آنها خیلی با پلیمرها تفاوت ندارد. نتیجه آن که بسیاری از پلیمر های دارای پرکننده شفاف و نیمه شفاف هستند و بعضی از پرکننده ها مانند سولفات باریم و کربنات کلسیم کمی ویژگی رنگ دهی بهتری دارند.

رنگ دهی و پوشش دهی یک پرکننده تابع مقدار آن در فرمول است. به طور مثال پلی پروپلین دارای کمتر از ۵ در صد وزنی تالک؛ عملا شفاف است. بعضی از پرکننده ها به ویژه آنها که ذرات ورقی شکل دارند. با ایجاد فاصله بین رنگدانه ها می توانند قدرت رنگدهی و پوشش آنها را تقویت کنند. در پلاستیک های شفاف مانند پلی استایرن و PMMA افزودن پرکننده ها ظاهری ابری و شیری ایجاد می کند که در کاربردهای نور پردازی از آن استفاده می شود.

کلام آخر

در این مقاله، ویژگی های کششی در پلیمرها بررسی شد. شرکت شمش پلاستیک آزادی تولید کننده انواع شمش، لوله، میله، ورق، فوم  می توان اشاره کرد. برای خرید پلی استایرن همین الان وارد شوید!

استحکام

استحکام چیست؟

استحکام شاخصه مهمی از خواص مکانیکی مواد مختلف است. خواص مکانیکی مواد، رفتار مواد را تحت تأثیر نیروهای خارجی به نام بار مشخص می کند. در واقع معیارهایی از استحکام و خواص مکانیکی درمواد جود دارد. این معیارها در طراحی قطعات و ابزارهای مختلف حائز اهمیت است.

خواص مکانیکی به نیروهای پیوند ذرات سازنده مواد مرتبط است. به همین دلیل از خواص مکانیکی برای شناسایی فلزات می توان استفاده کرد. استحکام مواد انواع مختلفی دارد. مانند استحکام کششی، استحکام خمشی، استحکام شکست یا چقرمگی، استحکام برشی، مقاومت در برابر ضربه و… . نیرویی که وارد می شود، تنشی که وارد می شود، باعث ایجاد دفرمگی و تغییر شکل می شود.

محاسبه استحکام

تنش به عنوان نیرو در واحد سطح تعریف می شود. بنابراین، فرمول محاسبه تنش به صورت زیر است:

در جایی که σ نشان دهنده تنش است، F بار و A سطح مقطع است. رایج ترین واحدهای مورد استفاده برای تنش، واحدهای SI یا پاسکال یا N/m 2  هستند، اگرچه واحدهای دیگری مانند psi (پوند بر اینچ مربع) گاهی اوقات استفاده می شود.

انواع استحکام

نیروها ممکن است در جهات مختلف اعمال شوند مانند:

  • کششی.
  • فشاری یا له کننده یا خرد کننده.
  • برشی.
  • پیچشی.

این باعث ایجاد تنش های متناظر متعدد و در نتیجه اندازه گیری نقاط قوت می شود. در حالی که برگه های داده اغلب مقادیری را برای مقاومت ذکر می کنند (مثلاً مقاومت فشاری). این مقادیر کاملاً تک محوری هستند. البته باید توجه کرد که در زندگی واقعی چندین تنش مختلف ممکن است اعمال شوند.

استحکام  کششی

مقاومت کششی به عنوان حداکثر بار کششی که یک جسم می تواند قبل از شکست تحمل کند بیان می شود. این داده از حاصل تقسیم نیروی وارد شده در واحد سطح مقطع آن تعریف می شود. این ویژگی گاهی اوقات به تنش کششی نهایی یا UTS نیز گفته می شود.

به طور معمول، سرامیک ها در کشش ضعیف عمل می کنند، در حالی که فلزات بسیار خوب هستند. الیافی مانند شیشه، کولار و فیبر کربن، اغلب به مواد پلیمری در جهت نیروی کششی اضافه می شوند تا استحکام کششی آنها را تقویت یا بهبود بخشند.

استحکام فشاری

مقاومت فشاری به عنوان حداکثر بار فشاری که یک جسم می تواند قبل از شکست تحمل کند، تقسیم بر سطح مقطع آن تعریف می شود. سرامیک ها معمولاً دارای مقاومت کششی خوبی هستند. به همین دلیل تحت شرایط که نیاز به استحکام فشاری نیاز باشد، کاربرد دارد. به عنوان مثال برای بتن استفاده می شوند.

مقاومت برشی

مقاومت برشی حداکثر نیروی برشی است که یک جسم می تواند قبل از وقوع شکست تحمل کند. این کمیت نیز از حاصل تقسیم نیروی وارد شده بر سطح مقطع آن محاسبه می شود. این ویژگی به چسب ها و اتصال دهنده ها و همچنین در عملیاتی مانند گیوتن کردن ورق فلزات مربوط می شود.

استحکام پیچشی

مقاومت پیچشی حداکثر مقدار تنش پیچشی است که یک جسم می تواند قبل از شکست تحمل کند. این کمیت نیز از حاصل تقسیم نیروی وارد شده بر سطح مقطع آن، محاسبه می شود. این نوع استحکام در اجزایی مانند شفت کاربرد دارد.

استحکام تسلیم

تسلیم به عنوان تنشی تعریف می شود که در آن یک ماده از تغییر شکل الاستیک به تغییر شکل پلاستیک تغییر شکل می دهد. هنگامی که از این نقطه که به نقطه تسلیم معروف است فراتر رفت، پس از حذف تنش، مواد دیگر به ابعاد اولیه خود بر نمی گردند.

کلام آخر

شرکت شمش پلاستیک آزادی تولید کننده انواع شمش های پلاستیکی می باشد. کلیه محصولات تولید شده در انواع شمش، بیلت، ورق، لوله، میله و … تولید می شود. از حمله محصولات تولید شده می توان به پلی آمید، پلی اتیلن، پلی استال، پلی آمید، پلی کربنات، زلامید، فایبرگلاس، پلکسی گلس اشاره کرد. برای خرید ورق پلی اتیلن، خرید ورق پلی آمید تماس بگیرید.

میلگرد پی وی سی PVC

میلگرد پی وی سی

پلی ونیل کلراید یا پی وی سی PVC نوعی پلاستیک پرکاربرد است. در حال حاضر در محصولات پتروشیمی، میلگرد پی وی سی PVC یکی از ارزشمندترین محصولات است. به طور کلی بیش از ۵۰ درصد تولید PVC صرف استفاده در صنعت ساختمان می شود. زیرا PVC ارزان بوده و به سادگی مونتاژ و سرهم می گردد. در سال های اخیر  PVC جایگزین بسیار خوبی برای چوب، سفال و سیمان بوده و در حفظ سلامتی انسان و محیط زیست بی تاثیر نبوده است.

از مشخصه های ویژه پی وی سی پایداری، مقاومت شیمیایی بالا و غیرقابل اشتعال بودن است. از پی وی سی به طور گسترده در مخازنی که مواد شیمیایی را نگهداری می کنند استفاده می شود. این سری از پی وی سی دارای سختی و چگالی بیشتری نسبت به پی وی سی سری یو می باشد.

پلی ونیل کلراید که اختصاراً PVC نام دارد یک پلیمر اشتعال ناپذیر و خوش تراش است. این پلیمر دارای مقاومت شیمیایی، مقاوت کششی و مقاومت مکانیکی بالاست و در دمای ۱۵- تا ۶۰ درجه سانتیگراد قابل استفاده می‌باشد. این متریال در مواجه با اشعه UV دچار تغییر رنگ شده و استحکام کششی و مقاومت به ضربه آن اندکی کاهش می‌یابد. لازم به ذکر است که این پلیمر به راحتی قابل جوشکاری میباشد.

جزء قدیمی ترین پلیمرهاست که رفتاری شکننده دارد و به همین علت اغلب به آن نرم کننده اضافه می شود و پی وی سی نرم نامیده می شود. به این ترتیب به پلاستیکی انعطاف پذیر با قابلیت فرایند پذیری بالا و قابل تبدیل به فیلم،ورق ومیله تبدیل می شود. همچنین مقاومت آن در برابر عوامل جوی افزایش یافته و شفافیتی کم نظیر در آن ایجاد می شود.

اما کاهش مقاومت حرارتی تا ۷۰ درجه سانتیگراد افزایش شدید قابلیت اشتغال و تغییر در خواص مکانیکی با گذشت زمان – که ناشی از خروج تدریجی روغن (پلاستی سایزر) از آن می باشد، از معایب افزودن نرم کننده به است.

میلگرد پی وی سی

مزایا میلگرد پی وی سی PVC

* استحکام مکانیکی، استحکام کششی و سختی بالا.

* خواص عایقی مطلوب.

* مقاومت شیمیایی بالا.

* غیرقابل اشتعال.

* سادگی جلازدن و چسباندن سطوح.

کاربرد میلگرد پی وی سی PVC 

* ساختن مخازن ذخیره.

* صنعت ساختمان (لوله و اتصالات، پروفیل ها، لوله های فاضلاب، پوشش دیوارها و کفپوش ها).

* صنعت بسته بندی.

* کالاهای الکتریکی (پوشش سیم و کابل ، پریزها).

در سال های اخیر پی وی سی (PVC) جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است. با وجود ظهور یک ماده ایده ال در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد.

موارد استفاده برای پی وی سی (PVC)

وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت ها، برش عمودی پنجره ها، صفحات گرامافون که منبع اسم گذاری برای صفحات وینیل، لوله، لوله کشی، کانال و لوازم نصب کردنی، کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک (بدون دید).

در شکل نرم آن:

برای لباس، اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده، لوله پلیکا  PVC، کف سازی و ساختن سقف، پوسته کابل‌های الکتریکی، توپ‌های بازی سبک وزن وجود دارد.

همچنین ماده ایست که اغلب برای لوله کشی آب و فاضلاب بعلت ارزان بودن طبیعی و انعطاف‌پذیر بودن استفاده می‌شود.

پی وی سی(PVC) پلاستیکی سخت است که به‌وسیله اضافه کردن روان کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر می‌شود بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است.

معایب میلگرد PVC 

  • پایداری شیمیایی، حرارتی نوری کمی دارد.
  • PVC به تخریب تدریجی در دماهای بالا و شکننده شدن در دماهای پایین تمایل دارد.
  • در نتیجه اکثر محصولات PVC شامل پایدار کننده هایی برای از بین بردن این خواص هستند.
  • این نقص خواص در ازای قیمت پایین محصولات جبران می شود.

معایب میلگرد PVC 

سازگاری PVC با افزودنیها و پایدار کننده ها.

عایق خوبی است.

به دلیل دمای پایین در تولید  PVC صنعتی تولید شده معمولا خطی و اتاکتیک به همراه زنجیرهای کوچکی از ساختار سیندیوتاکتیک است. مانند PE خواص PVC نیز به به طور زیادی به وسیله درجه شاخه ای بودن زنجیرهای پلیمر مشخص میگردد که به روش پلیمریزاسیون استفاده شده نیز بستگی دارد. تخریب پلیمر در دمای بین ۲۰۰ وC° ۳۰۰ جایی که مقدار زیادی HCL تولید می شود. در بالای این دما، تولوئن و بنزن باقی مانده با بازده بالا،  بسیار خوب با هم جفت می شوند. حلال معمول برای PVC برای جرم های مولکولی کم تولوئن و برای جرم های مولکولی بالا تتراهیدروفوران (THF) است.

کلام آخر

شرکت شمش پلاستیک آزادی تولید کننده انواع ورق، فوم، بوشن، لوله و میلگرد پلاستیکی می باشد. برای اطلاع از قیمت و خرید ورق پلی آمید و  انواع میلگرد پلاستیکی و میلگرد پی وی سی PVC تماس بگیرید.

نفوذ پذیری یا تراوایی گاز چیست؟

تراوایی گازها یا نفوذ گازها چیست؟ چه کاربردی دارد؟

تراوایی گاز یا نفوذپذیری گاز به معنای خاصیت مواد جامدی است که اجازه عبور گاز از ماده را در حضور اختلاف فشار می دهد. بسته به ساختار جامد و مقدار اختلاف فشار، بین سه نوع اصلی نفوذپذیری گاز تمایز قائل می‌شود: جریان انتشار، افیوژن مولکولی، و جریان آرام.

پلیمرهایی که به طور گسترده در تمام بخش‌های تولید استفاده می‌شوند، با توجه به نفوذپذیری گاز بین جامدات معدنی و مایعات، موقعیت متوسطی را اشغال می‌کنند.

به طور کلی ۳ فرآیند شامل عبور گاز یا بخار از یک پلیمر است:

  • جذب گونه های نفوذ کننده به پلیمر.
  • انتشار از طریق پلیمر.
  • دفع گونه های نفوذ کننده از سطح پلیمر و حذف.

پلیمرهای آمورف با زنجیره های مولکولی بسیار انعطاف پذیر در حالت بسیار الاستیک (مانند لاستیک ) بیشترین نفوذپذیری گاز را دارند. پلیمرهای کریستالی – برای مثال پلی اتیلن – نفوذپذیری گاز بسیار کمتری دارند. پلیمرهای شیشه مانند ماکرو مولکولی با زنجیره های سفت و سخت ، نفوذپذیری گاز بسیار پایینی دارند. این به دلیل است _ این واقعیت است که زنجیره های انعطاف پذیرتر به راحتی جابجا می شوند و در نتیجه مولکول های گاز منتشر شده را عبور می دهند .

کاربرد نفوذپذیری گاز ها

بسته بندی

یکی از مهم ترین مواردی که باید به تراوایی گاز توجه کرد، بسته محصولات است. نفوذپذیری بسته بندی ها (مواد غذایی، مواد صنعتی و…) باید با حساسیت محتویات بسته بندی و ماندگاری مشخص شده مطابقت داشته باشد. برخی از بسته ها باید دارای بسته بندی تقریباً نفوذناپذیر باشند. در حالی که برخی دیگر می توانند به طور انتخابی نفوذپذیر باشند. بنابراین بررسی نرخ نفوذ دقیق ضروری است.

لاستیک ها

از کاربردهای تراوایی گاز در پلاستیک ها می توان به لاستیک خودروها اشاره کرد. فشار باد لاستیک ها باید تا حد امکان به کندی کاهش یابد. لاستیک خوب لاستیکی است که کمترین مقدار نفوذ گاز را داشته باشد. نفوذ لاستیک ها به مرور زمان رخ می دهد، بنابراین بهتر است از نفوذپذیری ماده ای که لاستیک را با گاز مورد نظر تشکیل می دهد بدانید تا کارآمدترین لاستیک ها را بسازید.

کاربردهای پزشکی

تراوایی گاز در زمینه پزشکی در داروسازی و بسته بندی دارو بسیار اهمیت دارد. ظروف و خشاب های دارویی که از مواد پلیمری تشکیل شده‌اند، حاوی یک مخزن شیمیایی هستند که فراتر از حلالیت بارگذاری می‌شود و سپس از طریق تماس به بدن منتقل می‌شود. برای اینکه ماده شیمیایی خود را در بدن آزاد کند، باید با توجه به گرادیان غلظت، از طریق غشای پلیمری نفوذ کرده و منتشر شود.

به دلیل حلالیت بیش از حد مخزن، انتقال دارو از مکانیسم انفجار و تاخیر پیروی می کند. هنگامی که دارو با پوست تماس پیدا می کند، سرعت انتقال بالایی از دارو وجود دارد. اما با افزایش زمان، گرادیان غلظت ایجاد می شود، به این معنی که تحویل دارو به سرعت ثابت می رسد. این در انتشار دارو بسیار مهم است و در مواردی مانند سیستم Ocusert استفاده می شود. اما در حوزه پزشکی نیز مورد مخالف را می توان یافت. از آنجایی که آمپول ها ممکن است حاوی مواد دارویی بسیار حساس برای تزریق باشند، بسیار مهم است که مواد استفاده شده از ورود هر نوع ماده به محصول دارویی یا تبخیر آن جلوگیری کند. برای این، آمپول ها اغلب از شیشه و کمتر از مواد مصنوعی ساخته می شوند.

کاربردهای فنی

در تولید لامپ های هالوژن، گازهای هالوژن باید از نزدیک محصور شوند. شیشه می تواند مانع عالی برای محصور شدن گاز باشد. بدین ترتیب، انتقال به الکترود حیاتی است. اما به دلیل تطبیق انبساط حرارتی بدنه شیشه و فلز، انتقال کار می کند.

ثابت‌های نفوذپذیری گاز در پلیمرها معمولاً با واحدهای مرکب بیان می‌شوند که حاوی ترکیبات متعددی از واحدهای مختلف برای بیان واحدهای هر جزء استفاده می شود. با این حال، ثابت‌های نفوذپذیری مواد غیر گازی در غشاهای پلیمری معمولاً با واحدهای cm2/sec  بیان می‌شوند که با واحدهای ثابت انتشار یکسان هستند.

کلام آخر

تراوایی گاز یکی از مهمترین ویژگی های کاربردی در انتخاب پلیمرها برای کاربردهای مختلف است. شرکت شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع شمش، بوشن، لوله، میله، ورق و فوم پلاستیکی است. این شرکت با چند دهه سابقه درخشان تولید کننده انواع پلاستیک مانند زلامید، پلی کربنات، پلی آمید، پلی اتیلن، پلی استال، پلکسی گلس و… می باشد. برای قیمت ورق پلی اتیلن، قیمت ورق پلی آمید و انواع پلاستیک در شکل های مختلف تماس بگیرید.

افزودنی ها چه کاربردی دارند؟

افزودنی ها چه کاربردی دارد؟

پلیمرها در حالت طبیعی معمولا در برابر شرایط عملیات فرآوری و شرایط عملکرد مقاومت بالایی از خود نشان نمی دهند. به عبارت دیگر در هنگام شکل دهی یک ماده خام پلیمری به محصول، به علت اعمال حرارت، تنش، فشار باید انتظار تخریب، تغییر رنگ، تغییر خواص فیزیکی و برخی دیگر از مشکلات را داشت. لذا برای تولید یک محصول، از فرمولاسیون خاص از ماده خام پلیمری ماده پایه و برخی از افزودنی ها استفاده می شود.

افزودنی (Additive) چیست؟

افزودنی ها موادی هستند که به منظور بهبود خواص فیزیکی، خواص شیمیایی، شکل پذیری و… اضافه می شوند. بر اساس تعریف IUPAC ، افزودنی ها به مواد خاصی اطلاق می شود که در صنعت به ماده خام (پایه) برای بهبود یک یا چند خاصیت اضافه می شود. افزودنی ها دارای ساختار شیمیایی و فیزیکی بسیار متنوع بوده و بر خواص مختلف محصولات پلیمری تاثیر می گذارند.

در حال حاضر افزودنی ها با بیش از ۱۶۰۰۰ نام تجاری از ۱۸۰۰ شرکت در سراسر جهان به بازار عرضه می شوند. افزودنی ها در صنایع پلاستیک، لاستیک و رزین جایگاه ویژه ای پیدا نموده اند. بیشتر افزودنی ها در فرآیند تولید (اکستروژن، قالب گیری تزریقی و ) به ماده خام اضافه می شوند. ولی برخی از آنها پس از تولید محصول نهایی یا حتی حین کاربرد آن محصول در شرایط مختلف چون پوشش، لعاب و…. بر روی محصول اعمال می گردند. بعضی از این افزودنی ها برای بهبود خواص نهایی محصول بکار می روند.

در هنگام استفاده از افزودنی ها باید توازنی بین خواص مطلوب حاصل از افزودنی و برخی تغییرات در قیمت و کیفیت محصول نهایی ایجاد کرد. ذکر این موضوع نیز لازم است که برخی از افزودنی ها با یکدیگر سازگاری نداشته و خواص مورد نظر و طراحی شده در فرمولاسیون، در محصول نهایی ایجاد نمی گردد. به عنوان مثال آنتی اکسیدانت ها عامل افت و کاهش اثر افزودنی های شبکه ساز و فوم ها می گردند.

شرط استفاده از افزودنی ها

افزودنی ها باید علاوه بر خاصیت و ویژگی مطلوب مورد نظر دارای شرایط زیر نیز باشند تا در هنگام فرآیند تولید یا پس از آن مشکلی ایجاد ننمایند.

  • پایدار بودن در شرایط فرآیند اختلاط با پلیمر (همگن سازی با ماتریس آمیزه): عدم پایداری افزودنی درطول فرآیند اختلاط که معمولا در دما و تنش بالا صورت می گیرد منجر به تخریب ساختار شیمیایی و از بین رفتن تاثیر مطلوب آن و احتمالا اثر منفی بر پلیمر می گردد.
  • عدم مهاجرت به سطح افزودنی: عامل دیگری است که بجز در تعداد محدودی از این ترکیبات مانند روان کننده ها که بر روی خواص سطحی اثر می گذارند یک ویژگی نامناسب برای افزودنی محسوب می گردد.
  • پایدار بودن: در شرایط کار کرد نیز مانند پایداری در هنگام فرآیند اهمیت دارد.
  • غیر سمی بودن و عدم داشتن طعم و بو برای افزودنی بخصوص در کاربردهایی که با آب و مواد غذایی سر و کار دارد بسیار مهم است.
  • عدم تاثیر منفی بر خواص برجسته و مفید پلیمر.
  • قیمت مناسب: افزودنی ها دارای قیمت بالاتری نسبت به پلیمر پایه هستند ( به جز برخی از پرکننده ها). اما این قیمت باید با توجه به درصد استفاده از آنها و تاثیری که بر پلیمر می گذارند توجیه پذیرباشد.

دانستن این نکته قبل از تشریح افزودنی های مختلف لازم است که در صنعت بخصوص صنعت پلاستیک، افزودنی به صورت مستربچ ( افزودنی مخلوط شده با پلیمر) عرضه می شود، که در استفاده از آن باید به دو عامل زیر توجه نمود. اما ابتدا به تعریف مستربچ می پردازیم: مستربچ به معنی نمونه تغلیظ شده ای از ترکیب است، به عبارت دیگر مستربچ به منظور یکنواخت سازی فرآیند اختلاط با ماده اولیه پلیمری و سازگاری بهتر آن با فرآیند های شکل دهی (اکستروژن و تزریق)، بجای مصرف مستقیم ماده به صورت ماده افزودنی (پودر افزودنی) می باشد.

۱. پایه پلیمری مستربچ چیست؟ و همخوانی این پلیمر با پلیمر مورد نظر چگونه است؟

٢. مستربچ شامل چند درصد افزودنی است؟

درباره سوال اول باید اشاره نمود به علت همخوانی پلی اتیلن با اکثر پلیمرها معمولا از این پلاستیک به عنوان مستربچ استفاده می شود. لازم به ذکر است تهیه مستربچ بر پایه مواد دیگر نیز نظیر POM ،PP SAN ،ABS نیز انجام می گیرد که توصیه می شود برای تولید هر محصول از مستربچ با پایه یکسان در فرآیند خود استفاده نمود.

محاسبه افزودنی

آنچه در باره درصد افزودنی نیز باید بدانیم آن است که برای کارکرد مورد نظر ما در فرمولاسیون محصول چند درصد افزودنی مورد نیاز است؟

این درصد برای افزودنی های مختلف، با توجه به اثر بخشی آنها و شرکت های سازنده انتخاب می گردد و سپس از روی میزان افزودنی داخل مستربچ، درصد مصرف مستربچ در فرمولاسیون قطعه محاسبه می گردد. به مثال زیر توجه کنید:

  • فرض کنید آنتی اکسیدانت شرکت الف برای تولید یک محصول با فرآیند تزریق انتخاب شده است:

شرکت سازنده آنتی اکسیدانت ذکر نموده برای جلوگیری از تخریب حرارتی در فرآیند تزریق استفاده از ۰/۱درصد (یک در هزار) از آنتی اکسیدانت او کافی است. لذا در صورتی که مستربچی که ما خریداری کرده ایم دارای ۵ درصد آنتی اکسیدانت آن شرکت باشد باید در فرمولاسیون قطعه ۲ درصد از مستربچ تهیه شده را استفاده کرد. (۰/۰۲×۰/۰۵=۰/۰۰۱۰) بعبارت دیگر اگر درصد مورد نیاز افزودنی در فرمولاسیون را A و درصد افزودنی موجود در داخل مستربچ را B بنامیم میزان مستربچ مصرفی با توجه به فرمول زیر محاسبه می گردد.

استفاده از پر کننده به صورت مستقیم در دستگاه های تولید نهایی قطعه چون سیستم تزریق باعث می شود. پرکننده ها به صورت کلوخه ای یا خوشه ای در پلیمر قرار گیرند و توزیع مناسبی از آنها صورت نگیرد. که این امر منجر به شکنندگی قطعه و افت خواص مکانیکی و نوری آن می گردد. به همین جهت توصیه می شود در صورت انتخاب پر کننده درفرمولاسیون، از مستربچ های آن پر کننده که از شرکتی معتبر تهیه شده استاستفاده شود. در این باره بیشتر صحبت خواهیم کرد.

در ادامه به بررسی تعدادی از افزودنی های صنعت پلاستیکه بیشتر در صنعت تزریق مصرف میشوند، خواهیم پرداخت.

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 ورق پلی اتیلن و… تماس بگیرید.