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 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.

ویسکوزیته یا گرانروی چیست؟

ویسکوزیته یا گران روی مقاومت یک سیال (مایع یا گاز) در برابر تغییر شکل یا حرکت بخش های مجاور نسبت به یکدیگر است. این کمیت فیزیکی نشان دهنده مخالفت با جریان یافتن است.

سیالیت در مقابل ویسکوزیته است. و معیاری برای سهولت جریان یافتن یک مایع است. برای مثال عسل گرانروی بیشتری نسبت به آب دارد. از آنجایی که بخشی از سیال که مجبور به حرکت است تا حدودی قسمت‌های مجاور را با خود حمل می‌کند، ویسکوزیته ممکن است به عنوان اصطکاک داخلی بین مولکول‌ها در نظر گرفته شود. چنین اصطکاکی با ایجاد اختلاف سرعت در یک سیال مخالف است. ویسکوزیته عامل اصلی در تعیین نیروهایی است که هنگام استفاده از سیالات در روانکاری و حمل در خطوط لوله باید بر آنها غلبه کرد. جریان مایع را در فرآیندهایی مانند پاشش، قالب گیری تزریقی و پوشش سطحی بسیار مهم است.

تعریف ویسکوزیته

به عبارت دیگر تنش برشی تقسیم بر نرخ کرنش برشی برای یک سیال معین در دمای ثابت، ثابت است. این ثابت ویسکوزیته نامیده می شود. مایعاتی که به این شکل رفتار می کنند، سیالات نیوتنی نامیده می شوند. سر آیزاک نیوتن برای اولین بار این توصیف را بیان کرد. به افتخار او این توصیف ریاضی، ویسکوزیته نامیده شد. خاصیت متقابل ویسکوزیته، سیالیت نامیده می شود که معیاری برای سهولت جریان است.

اندازه گیری 

جمع‌آوری داده‌های این کمیت روی یک ماده به تولیدکنندگان این توانایی را می‌دهد تا پیش‌بینی کنند که ماده در دنیای واقعی چگونه رفتار می‌کند. به عنوان مثال: اگر پلیمر مد نظر ویسکوزیته مذاب مناسبی نداشته باشد، در مراحل قالب گیری و شکل دهی دچار مشکل خواهد شد. یا اگر خمیردندان ویسکوزیته مناسبی نداشته باشد، پمپاژ آن از منبع بسیار دشوار است یا بیش از حد خارج می شود.

همچنین دانستن ویسکوزیته یک ماده بر نحوه طراحی فرآیندهای تولید و حمل و نقل تأثیر می گذارد.

واحد اندازه گیری

واحد ویسکوزیته نیوتن-ثانیه بر متر مربع است که معمولاً به صورت پاسکال-ثانیه در واحدهای SI بیان می شود.

تاثیر دما

ویسکوزیته مایعات با افزایش دما به سرعت کاهش می یابد و ویسکوزیته گازها با افزایش دما افزایش می یابد. بنابراین، با گرم شدن، مایعات راحت تر جریان می یابند، در حالی که گازها کندتر جریان می یابند.

سیالات نیوتنی در مقابل سیالات غیر نیوتنی

اسحاق نیوتن، مردی که این فرمول را کشف کرد، فکر می کرد که در یک دما و تنش برشی معین، ویسکوزیته سیال بدون توجه به تغییرات نرخ برش ثابت می ماند.

نظریه نیوتون در موارد زیادی درست بود اما در همه موارد صدق نمی کرد. به همین دلیل این سیالات، سیالات نیوتونی نامیده می شود. بیشتر سیالات، اینگونه نیستند و به عوامل مختلفی بستگی دارند. به این مواد، سیالات غیر نیوتنی می گویند .

کاربرد 

در زیر نمونه هایی از کاربرد استفاده آورده شده است:

غذا

اندازه گیری گرانروی در صنایع غذایی برای به حداکثر رساندن راندمان تولید و اثربخشی هزینه استفاده می شود. این کمیت روی سرعت حرکت یک محصول از طریق لوله، مدت زمان گیرش یا خشک شدن و زمان لازم برای پخش مایع در بسته بندی تأثیر می گذارد. فرآیند تولید باید با در نظر گرفتن ویسکوزیته محصول طراحی شود، و اطمینان حاصل شود که لوله‌ها برای بهینه‌سازی جریان زاویه‌دار هستند، یا دستگاه‌های توزیع‌کننده نیروی مناسبی را برای القای جریان ارائه می‌دهند، اما نه آنقدر که بسته‌بندی بیش از حد پر شود.

ویسکوزیته نیز از ویژگی های بافت غذا است. به همین دلیل باید در طول تولید اندازه گیری و نظارت شود تا اطمینان حاصل شود که هر دسته سازگار است و فرآیند تولید را به طور صحیح و کاربردی طی می کند.

چسب ها

برای انتخاب ویسکوزیته مناسب برای چسب، نحوه جریان یا عدم جریان چسب روی قسمتی پس از چسباندن چسب را در نظر بگیرید. چسب‌های با ویسکوزیته پایین راحت‌تر از چسب‌های با ویسکوزیته بالا جریان می‌یابند، بنابراین اگر می‌خواهید یک چسب دقیقاً در همان جایی که قرار داده‌اید باقی بماند به جای پخش شدن یک چسب با ویسکوزیته بالا ایده‌آل است.

سایر صنایع

نفت: اندازه گیری گرانروی اثربخشی روغن روان کننده را نشان می دهد و عناصر طراحی خطوط لوله را تعیین می کند.

بتن: گرانروی رفتار خود تراز شدن و پمپاژ یک مخلوط را تعیین می کند.

لوازم آرایشی: هنگام طراحی انواع کرم ها، مرطوب کننده ها و انواع محصولات آرایشی باید گرانروی را در نظر گرفت.

ویسکوزیته

عوامل موثر بر ویسکوزیته

عوامل مختلفی که بر سیالیت و گرانروی یک سیال تأثیر می گذارد. عبارتند از:

  • دمای سیال: معمولاً گرانروی مایعات با افزایش دما کاهش می یابد. در مقابل، گرانروی گازها با افزایش دما افزایش می یابد.
  • شرایط جریان: برای جریان آرام، گرانروی مایع ثابت می ماند در حالی که برای جریان آشفته تغییر می کند.
  • فشار: با افزایش فشار معمولاً ویسکوزیته گازها افزایش می یابد. تراکم ناپذیر بودن مایعات تاثیر زیادی ندارد.
  • جریان چند فازی : ویسکوزیته جریان چند فازی تحت تأثیر حجم هر فاز است.
  • ذرات معلق: مواد معلق باعث افزایش گرانروی می شوند.

کلام آخر

مجموعه شمش پلاستیک آزادی تولید کننده انواع شمش، بوشن، لوله، میله، ورق، فوم و… می باشد. از جمله محصولات این مجموعه می توان به زلامید، فایبرگلاس و… اشاره کرد. برای خرید ورق پلی اتیلن و خرید ورق پلی آمید کلیک کنید.

حجم مولی یا چگالی پلیمر

چگالی پلیمر چگونه مشخص می شود؟

حجم مولی ( Vm ) یا چگالی پلیمر به عنوان حجم اشغال شده توسط مولکول های پلیمر بر حسب واحد حجم در هر مول در دما و فشار معین تعریف می شود. چگالی ( ρ ) به عنوان نسبت جرم مولی و حجم مولی تعریف می شود. :

ρ = M / m

به دلیل ماهیت ترتیبی پلیمرها، ممکن است از جرم مولی و حجم واحد تکرار ساختاری برای پلیمرهای به اندازه کافی بلند استفاده کنیم.

پلیمرها می توانند در حالت کریستالی، آمورف یا مایع (لاستیک) باشند. حالت کریستالی با آرایش منظم زنجیره ها همراه است. زنجیرها ممکن است به موازات یکدیگر در مسافت طولانی قرار گیرند یا ممکن است به شکل مارپیچ بپیچند، یا ممکن است به صورت لاملا روی هم قرار گیرند، جایی که زنجیره‌ها روی خود تا می‌شوند و کریستال‌ها را تشکیل می‌دهند.

یک قانون سرانگشتی می گوید، حجم یک پلیمر کریستالی تقریباً ۱٫۴۳ برابر حجم واندروالس آن است.

cr ≈ ۱٫۴۳ w

از سوی دیگر، پلیمرهای آمورف، مانند یک مایع منجمد، فقط نظم کوتاهی دارند. بسته به اینکه دما بالاتر یا پایین تر از نقطه انتقال شیشه ای باشد، آنها می توانند در حالت لاستیکی یا شیشه ای باشند. پلیمرهای آمورف چگالی بسته بندی به طور قابل توجهی کمتر از پلیمرهای در حالت کریستالی دارند:

am ≈ ۱٫۶۰ w

بسیاری از خواص به طور مستقیم با جرم و بسته بندی مرتبط هستند، یعنی به چگالی پلیمر (یا حجم ویژه متقابل آن)، قابلیت انبساط حرارتی و تراکم پذیری همدما بستگی دارند. به عنوان مثال، خواص مکانیکی، مانند مدول، و نسبت پواسون به جرم و بسته بندی بستگی دارد.

اندازه گیری حجم مولی

اندازه گیری حجم مولی نسبتاً آسان است. بنابراین برای بسیاری از پلیمرهای رایج در شرایط استاندارد و تابعی از دما گزارش شده است. این داده ها را می توان در بسیاری از کتابچه های راهنمای خصوصیات فیزیکی پلیمرها یافت. در صورتی که حجم یا چگالی فقط برای شرایط استاندارد شناخته شده باشد، چگالی پلیمر در دماهای دیگر را می توان با استفاده از توابع نمایی (برازش) ضریب انبساط حرارتی تخمین زد:

ρ (T) = ρ ۰ · exp(- α ۰ T )

که در آن α ۰ و ρ ۰ پارامترهای برازش هستند که برای بسیاری از پلیمرها جدول بندی شده اند. چگالی های اندازه گیری شده را می توان به یک سری توان نیز برازش داد:

ρ (T) = ۰ + a ۱ T + a ۲ ۲ + …

گاهی اوقات هیچ داده چگالی برای پلیمر مورد نظر در دسترس نیست. در آن صورت، حجم مولی یا چگالی را می توان به راحتی با روش های مشارکت گروهی تخمین زد. در واقع، حجم مولی در دمای اتاق یکی از اولین ویژگی های فیزیکی بود که روش های مشارکت گروهی برای آن پیشنهاد شده بود. با این حال، اکثر روش‌های مشارکت گروهی برای ترکیبات با وزن مولکولی کم توسعه یافته‌اند و زمانی که برای پلیمرها اعمال می‌شوند، دقت کمتری دارند. ما روش های Krevelen و Hoy را توصیه می کنیم که به طور خاص برای پلیمرها توسعه یافته اند.

شکل زیر افزایش حجم مولی را در حالت شیشه ای و لاستیکی برای پلی استایرن نشان می دهد. مقادیر تجربی توسط Quach و Simha ۲ اندازه گیری و مقادیر پیش بینی شده با روش Krevelen محاسبه شده است.

در تصویر زیر جدول چگالی پلیمر پلی استایرن متناسب با دما در جدول زیر آورده شده است.

چگالی پلیمر

 

 

عوامل مؤثر بر چگالی ماده

همانطور که گفته شد، چگالی پلیمر یا هر ماده ی دیگری، عبارت است از تقسیم جرم آن بر حجم آن. این معمولاً در شرایط استاندارد دما و فشار اندازه گیری می شود: ۰ درجه سانتی گراد و ۱ اتمسفر فشار.

یکی از عوامل موثر بر چگالی یک ماده این است که اتم ها در یک حجم معین چقدر متمرکز هستند. در برخی موارد، موادی که از اتم‌هایی با وزن اتمی کمتر ساخته شده‌اند، چگالی بیشتری نسبت به مواد با وزن اتمی بالاتر دارند، زیرا اتم‌ها فشرده‌تر هستند. این به ویژه برای جامدات صادق است.

از جمله عوامل موثر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دما
  • فشار
  • ساختار کریستالی
  • غلظت و …

کلام آخر

مجموعه شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع شمش، بوشن، لوله، میله پلاستیکی می باشد. از جمله محصولات تولیدی این مجموعه می توان به زلامید، پلکسی گلس، فایبرگلس، پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی آمید، پلی کربنات، ای بی اس و… اشاره کرد. برای مشاهده قیمت ورق پلی اتیلن و … وارد شوید.

آنتی اکسیدان

آنتی اکسیدان ها برای افزایش عمر مفید محصولات مختلف استفاده می شود. اشیایی که از پلیمرها ساخته می شوند، امکان تخریب اکسیداسیونی دارند. به همین دلیل عمر سرویس دهی آن ها کوتاه می شود. تخریب اکسیداسیونی می تواند منجر به تغییر رنگ، افت استحکام کششی و استحکام ضربه ای و سایر خواص پلیمرها شود.

فرآیند تخریب اکسیداسیونی

اولین مرحله فرآیند تخریب اکسیداسیونی تشکیل رادیکال های آزاد ماکرو مولکول ها می باشد. رادیکال های آزاد فوق به روش های زیر حاصل می شوند:

از شکسته شدن زنجیرهای مولکولی در حین فراروش یا مخلوط شدن، قرار گرفتن در معرض نور، باقی ماندن کاتالیست در محیط یا ناخالصی فلزات واسطه موجود قرار گرفتن در معرض ازن. بطور کلی دو نوع آنتی اکسیدان وجود دارد.

۱- آنتی اکسیدان های نوع اول.

۲- آنتی اکسیدان های نوع دوم.

آنتی اکسیدان های نوع اول با دادن یک هیدروژن (معمولا از OH یا NH ) به رادیکال آزاد عمل می کنند. رادیکال های AO0 حاصل شده معمولا بوسیله رزونانس پایدار می شوند و مانع انتشار در مراحل بعدی می گردند. بعنوان مثال می توان از فنل های غیر آزاد و آمین های آروماتیک نام برد.

آنتی اکسیدان های نوع دوم با تخریب رادیکال های پراکسیدی تولید شده در فرآیند اکسیداسیون پلیمرها را محافظت اکسیداسیونی می کنند. برای مثال دی الکیل تیواسترها به سولفون ها اکسیده می شوند در حالی که فسفیت ها به فسفات اکسیده می گردند. در عمل برای رسیدن به نتیجه بهتر معمول است که از دو یا چند آنتی اکسیدان در یک آمیزه پلاستیکی استفاده شود. در حقیقت استفاده از یک آنتی اکسیدان نوع اول مثل فنل غیر آزادبا یک آنتی اکسیدان نوع دوم مثل فسفیت یا تیواستر، یک هم نیروزایی واقعی نتیجه می شود . محافظت بیشتری نسبت به یک AO0 تنها ایجاد می گردد. واضح است که AO0 نوع دوم می تواند AO نوع اول را مجددا تولید کند.

چرا یک پلیمر اکسید می شود؟

استعداد یک پلیمر برای اکسید شدن عموما به ساختمان آن بستگی دارد. پلیمرهای حاوی مواضع غیراشباع مانند پلی استایرن بهبود یافته با لاستیک خیلی مستعد اکسید شدن هستند. در حالی که پلیمرهای خطی اشباع حاوی کربن های نوع دوم در زنجیر اصلی (مانند پلی اتیلن خطی)، حداقل استعداد اکسید شدن را دارند. پلیمرهای اشباع حاوی کربن های نوع سوم در زنجیراصلی (مثل پلی پروپیلن) بیشتر از پلیمرهای خطی اشباع با کربن های نوع دوم در زنجیر اصلی استعداد اکسیده شدن را دارند. بنابراین پلیمرهای غیراشباع بیشترین مقدار AO0 را احتیاج دارند در حالی که پلیمرهای خطی بدون اشباع بدون کربن نوع سوم به حداقل مقدار AO0 نیاز دارند.

چون پارامترهای زیادی هست که باید مدنظر باشند انواع آنتی اکسیدان های مختلف برای انتخاب وجود دارند. تعدادی از این پارامترها عبارتند از :مؤثر بودن قابل استخراج بودن، قیمت سازگاری با پلیمر، رنگ بری شکل و حالت فیزیکی ، فراریت آلودگی،

اهمیت افزودنی های آنتی اکسیدانی در صنعت پلاستیک

افزودنی های پلیمری آنتی اکسیدان ضروری هستند. زیرا به جلوگیری از فرآیندی به نام اکسیداسیون کمک می کنند. با انجام این کار، آنها می توانند کیفیت محصولات پلاستیکی را تثبیت کرده و فرآیندهای تخریب را کند کنند.

همانطور که قبلاً می دانید اکسیداسیون فرآیندی است که در آن اکسیژن با ماده خاصی تماس پیدا می کند و بر آن ماده تأثیر می گذارد. این ضربه، که معمولاً نوعی تخریب است، به دلیل رادیکال‌های آزاد رخ می‌دهد که به مولکول‌های ماده واکنش نشان می‌دهند و باعث ایجاد یک واکنش زنجیره‌ای شیمیایی می‌شوند. اکسیداسیون رایج‌تر از آن چیزی است که فکر می‌کنید. فقط آخرین باری را به یاد بیاورید که میوه ای را دیدید که به تدریج قهوه ای شده بود، یا گوشتی را در یخچال دیدید که بوی دیگری شروع به بوییدن کرد.

از بسیاری جهات، اکسیداسیون می تواند روی پلیمرها به همان روش عمل کند. اما در حالی که فرآیند اکسیداسیون اساساً یکسان است، تأثیر روی پلیمرها به شدت با تأثیر روی سیب یا هلو متفاوت است. اول از همه، محصولات پلاستیکی در دماهای بالا تولید می شوند. این امر پلیمرهای خام را به خطر می اندازد، زیرا آنها در معرض فرآیندی به نام اکسیداسیون حرارتی هستند. برای موفقیت فرآیند  و برای پایدار ماندن پلیمر ، آنتی اکسیدان ها باید در طول فرآیند تولید اضافه شوند.

اما این همه ماجرا نیست. پس از تولید، پلاستیک ها همچنان می توانند در برابر اکسیداسیون آسیب پذیر باشند. برخی از پلاستیک‌ها نسبت به سایرین آسیب‌پذیرتر هستند، اما اکسیداسیون می‌تواند تأثیر منفی بر کیفیت خارجی و چرخه عمر محصول داشته باشد. یک مستربچ آنتی اکسیدانی می تواند به مهار فرآیندهای اکسیداتیو مضر کمک کند.

محصولات پلاستیکی که معمولا حاوی مواد افزودنی آنتی اکسیدانی هستند عبارتند از:

  • انواع لوله و اتصالات مورد استفاده در صنعت ساختمان.
  • فیلم های پلی اتیلن (فیلم های PE) از کاربردهای مختلفی از ساخت و ساز گرفته تا بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند.
  • محصولات و فیلم های ساخته شده از پلی پروپیلن (PP)

کلام آخر

شرکت شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع پلاستیک در اشکال مختلف لوله، میله، بوشن، ورق، فوم و… می باشد. از جمله محصولات می توان به زلامید، پلکسی گلس، فایبرگلس، پلی اتیلن، پلی آمید، پلی استال، پلی پروپیلن، پلی کربنات، پلی سولفون ها و … اشاره کرد. برای مشاوره و خرید ورق پلی اتیلن، ورق پلی آمید و… تماس بگیرید

تفلون چیست؟

تفلون چه کاربردی دارد؟

تفلون چیست؟ گاز تترافلوئورو اتیلن در حضور آب و یک کاتالیست پر اکسید تحت فشار بالا پلمیریزه شده و تبدیل به پلی تترافلوئورو اتیلن یا تفلون می گردد. تفلون یا پلی تترا فلوئورواتیلن یا PTFE فلوئورو پلیمر همه کاره و با کارایی بالا است که از اتم های کربن و فلوئور تشکیل شده است. یکی از کاربردهای رایج این پلیمر پوشش نچسب در ظروف آشپزخانه (تابه، سینی پخت و غیره) می باشد، از این رو می توانید به راحتی آن را در آشپزخانه خود پیدا کنید.

جدا از استفاده در آشپزخانه، تفلون به عنوان یک پلیمر کاربردی برای صنایع مختلف از نفت و گاز، فرآوری شیمیایی، صنعتی گرفته تا بخش برق الکترونیک و ساخت و ساز و غیره استفاده می شود.

خواص

ویژگی های اساسی تفلون که آن را به ماده ای جالب با ارزش تجاری بالا تبدیل می کند عبارتند از:

  • مقاومت شیمیایی استثنایی.
  • مقاومت خوب در برابر حرارت و دمای پایین.
  • قدرت عایق الکتریکی خوب در محیط های گرم و مرطوب.
  • مقاومت خوب در برابر نور،UV و هوا.
  • ضریب اصطکاک پایین.
  • ثابت دی الکتریک پایین.
  • خواص ضد چسبندگی قوی.
  • انعطاف پذیری.
  • مقاومت خوب در برابر سایش و خستگی.
  • در دسترس بودن مواد غذایی، درجه های پزشکی و درجه خلوص بالا.
  • جذب آب کم.

تفلون چییست

خواص مهندسی

تفلون جامدی سفید رنگ با دانسیته g/cm3 2/2و ظاهری موم مانند است. پلیمری سخت، انعطاف پذیر و دارای خاصیت عایق الکتریکی خوب می باشد. انرژی سطح و ضریب اصطکاک در آن بسیار کم است و این خاصیت باعث می گردد تفلون بصورت ماده ای نچسب عمل کند. علاوه بر خواص مکانیکی ویژه PTFE، مقاومت شیمیایی بسیارخوب در برابر انواع واکنشگرها (بجز فلزات قلیایی مذاب و فلوئور) را نباید از نظر دور داشت. مقاومت بالایی در برابر شرائط جوی داشته و مقاومت حرارتی آن بسیار بالاست. (در محدوده دماییC°+۲۸۸+تا C°۲۶۸ -قابل کاربرد است(. ضمن اینکه مقاومت تفلون نسبت به آب، پرتو UV و ازن بسیار بالاست.

تفلون قابل انحلال یا ذوب نمی باشد، بنابراین ساختن قطعات از آن با مشکلاتی همراه است. با استفاده از روشی شبیه به متالورژی پودری و شکل دهی ذرات گرانولی در فشار و دمای بالا می توان قطعات تفلونی تهیه نمود. روشهای ماشینکاری قطعات پیش فرم و هم جوشی از دیگر روشهای تولید است. محصول همجوشی شده قابل فرآیند شدن به روش اکستروژن، ریخته گری و اسپری می باشد و با چسب اپوکسی قابل اتصال است.

با توجه به خواص شده مهم ترین کاربرد تفلون چیست؟

کاربرد

شظروف نچسب آشپزخانه، پوشش کف اطو، درزگیر لوله کشی، قطعات پمپها، دستگاه های آزمایشگاهی، شیر تفلونی، پوشش ابزار، انواع میله ها و لوله ها، پاروی برف روبی، ابزار نانوایی، تیغ اره، یاتاقانها، بالشتکهای بوش، واشر، عایق سیم و کابل، صفحه مدار چاپی، اورینگها، سیفونها، چوب اسکی، پوشش مخازن، کابل های گرمایی، قطعات سفینه ها.

کاربردهای خودرویی شامل: درزگیری سیستم فرمان، آب بندی شفتها، shock absorbers، لایه حایل در شیلنگ های لاستیکی انتقال سوخت.

محدودیت های کاربرد

امکان تزریق یا اکستروژن مستقیم و دمای بالا جهت فرآیند های شکل دهی دیگر وجود ندارد. دانسیته و قیمت آن بالا می باشد و مقاومت خزشی پایینی دارد. سمی بودن محصولات ناشی از تخریب حرارتی و ویسکوزیته مذاب بسیار بالا از دیگر محدودیت های این ماده است. استحکام مکانیکی پائینی دارد.

روش شناسایی

شعله روی تفلون اثری ندارد و فقط پلیمر به آرامی در تماس شعله تغییر سکل می دهد. در هیچ حلالی قابل حل نیست.

بهترین روش تولید تفلون چیست؟

روش های تولید

تکنیک های محبوب مورد استفاده برای پردازش تفلون عبارتند از:

تفلون دارای ویسکوزیته مذاب بسیار بالا و دمای ذوب بالا است. علت این موضوع به دلیل ساختار زنجیره پلیمری سفت و سخت است که فرایند تولید با روش های معمولی اکستروژن و قالب گیری تزریقی دشوار می کند. فن‌آوری‌های تولید، شباهت بیشتری به متالورژی پودر نسبت به پردازش‌های سنتی پلاستیک دارند.

تف جوشی، پرس، اکستروژن قوچ یا خمیر، قالب گیری فشاری یا قالب گیری ایزوتاکتیک، ماشینکاری، مهر زنی داغ و اکستروژن پودرهای پیش زینتی روی ماشین های مخصوص.

اکستروژن خمیری: که در آن تفلون با هیدروکربن مخلوط می شود. در این روش قبل از قالب گیری یک پریفرم، برای ساخت مداوم PTFE به لوله ها، نوارها و عایق سیم استفاده می شود. هیدروکربن قبل از زینتر شدن قطعه تبخیر می شود

پراکندگی پوشش های فلزی، پوشش ها، پودر شدن، اشباع، ریخته گری برای لایه های نازک و ریسندگی الیاف. [محدوده کاری (۲۷۰- درجه سانتی گراد) -۲۰۰ درجه سانتی گراد تا ۲۶۰ درجه سانتی گراد (۲۸۰ درجه سانتی گراد)]

خواص محصولات تفلونی به شدت به فرآیند تولید مانند اندازه ذرات پلیمری، دمای پخت و فشار فرآیندبستگی دارد. بنابراین، فلوروپلیمرهای دیگری هنوز برای برخی کاربردهای خاص که در آن تفلون کاملاً مناسب نیست، مورد نیاز است.

این امر منجر به جستجوی فلوروپلیمرهای قابل تولیدبا ذوب و توسعه سایر اعضای خانواده شد.

کلام آخر

در مقاله تفلون چیست به توضیح مختصری از کاربردها، محدودیت های کاربرد، خواص فیزیکی، خواص مهندسی و… این محصول پرداختیم. کچموعه شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع شمش های پلاستیک است. مانند زلامید، پلکسی گلاس، فایبرگلاس، پلی آمید، پلیس اتیلن و … می باشد. برای خرید و اطلاع از قیمت ها تماس بگیرید.

تفاوت پلی سولفون و پلی اتر سولفون چیست؟

مقایسه پلی سولفون و پلی اتر سولفون

در این مقاله قصد داریم به تفاوت پلی سولفون و پلی اتر سولفون، این دو پلیمر کابردی در صنعت بپردازیم. با ما همراه باشید.

پلی سولفون ماده ای است شفاف با مقاومت حرارتی بالا. دمای تغییر فرم (HDT) آن در محدوده ۱۳۰ تا ۱۷۵ درجه سانتیگراد می باشد. مقاومت شیمیایی آن عالی است. دارای مقاومت دی الکتریک بالایی می باشد. نوع ترموست و ترموپلاست آن موجود است. این پلیمر برای کاربردهای تجهیزات بیمارستانی، قطعات الکترونیکی، سینی های مایکروویو و… استفاده می شود.

محدودیت های کاربرد

مقاومت فرسایشی پلی سولفون ها ضعیف است. در مواردی که بحث تنش های محیطی و ترک ها مطرح هستند کاربرد ندارد. مقاومت در برابر ضربه کمتری دارد. ویسکوزیته آن وابستگی شدیدی به دما می باشد. مقدار جذب آب تا ۰/۸۵درصد تغییر می کند. و شرایط تزریق ویژه ای دارد. بدلیل انعطاف پذیری کم زنجیره های پلیمیری این ماده مقاومت و فرسایش آن پایین می باشد. بدلیل وجود عوامل قطبی جذب آب در آن بالاست و تنها راه جلوگیری از آن استفاده از پوشش مناسب می باشد.

بررسی تفاوت

تفاوت اصلی بین پلی سولفون و پلی اتر سولفون در این است که پلی سولفون گروهی از پلیمرهای گرمانرم متشکل از واحدهای تکرار شونده با گروه سولفون است، در حالی که پلی اتر سولفون گروهی از پلیمرهای ترموپلاستیک متشکل از زیر واحد الگوی آریل-SO2-آریل است.

سه نوع پلی سولفون عمده وجود دارد که از نظر صنعتی کاربردی و مفید هستند:

  • پلی سولفون معمولی (PSU)
  • پلی اتر سولفون (PES)
  • پلی فنیلن سولفو (PPSU)

ما می توانیم از این مواد برای کاربردها در رنج دماهای بین ۱۰۰- تا ۲۰۰+ درجه سانتیگراد استفاده کنیم. همچنین در تجهیزات الکتریکی، ساخت وسایل نقلیه و فناوری پزشکی کاربردی هستند.

پلی سولفون چیست؟

پلی سولفون خانواده ای از ترموپلاستیک های با کارایی بالا است. این پلیمرها به دلیل چقرمگی و پایداری در دماهای بالا بسیار مهم هستند. پلی سولفون هایی که از نظر فنی استفاده می شوند از یک زیر واحد آریل-SO2-آریل تشکیل شده اند. از آنجایی که هزینه به دست آوردن مواد اولیه و فرآوری پلی سولفون ها بسیار بالاست، از این مواد در کاربردهای خاص استفاده می شود و اغلب به عنوان جایگزین برتر برای پلی کربنات ها استفاده می شود .

در شکل زیر واحد سازنده پلی سولفون را مشاهده می کنید که در سراسر این پلیمر تکرار می شود.

تفاوت پلی سولفون و پلی اتر سولفون

ترکیبات پلی سولفون از واکنش تراکمی پلی دی فن اکسید و با واحد های (۴-کلروفنیل) سولفون تولید می شوند. در این واکنش، گروه عاملی سولفون، گروه های کلرید را به سمت جایگزینی فعال می کند. علاوه بر این، دیفنوکسد در محل از دی فنل و هیدروکسید سدیم تولید می شود.

هنگامی که خواص ترکیبات پلی سولفون را در نظر می گیریم، اینها مواد سخت، استحکام بالا و شفافی هستند که می توانند با استحکام و سفتی بالا مشخص شوند و این خواص بین ۱۰۰- تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد حفظ می شوند. علاوه بر این، دمای انتقال شیشه ای بین ۱۹۰ تا ۲۳۰ درجه سانتیگراد است. پایداری ابعادی پلی سولفون ها زیاد است و اندازه آن زمانی که در معرض آب جوش یا هوا یا بخار ۱۵۰ درجه سانتیگراد قرار می گیرد تغییر می کند که معمولاً به زیر ۰٫۱ درصد می رسد.

علاوه بر این، این ماده در برابر اسیدهای معدنی، قلیایی و الکترولیت ها در مقادیر pH بین ۲ تا ۱۳ بسیار مقاوم است و همچنین در برابر عوامل اکسید کننده نیز مقاوم است. بنابراین می توانیم از این ماده در برابر سفید کننده استفاده کنیم. علاوه بر این، پلی سولفون ها در برابر سورفکتانت ها و روغن های هیدروکربنی و حلال های آلی کم قطب مقاوم هستند.

پلی اتر سولفون چیست؟

پلی اتر سولفون (PES) دومین ماده غشایی پرمصرف در بیوراکتور غشایی (MBR) است که در فرآیند تصفیه فاضلاب استفاده می شود. پلی اتر سولفون دارای ساختار شیمیایی است که در آن پیوندهای اتری و پیوندهای سولفون عمدتاً با فنیل مرتبط هستند. مقاومت حرارتی این ماده بین پلی سولفون بیسفنول A و پلی آریل اتر سولفون حد واسط است.

این ماده دارای نقطه ذوب و پایداری حرارتی بالاتری در مقایسه با سایر غشاهای پلیمری تنها ۱% از دست دادن جرم در هوای زیر ۴۰۰ درجه سانتیگراد است. علاوه بر این، این ماده آبدوست تر از پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) است زیرا ساختار مولکولی دارد که می تواند پیوند هیدروژنی با مولکول های آب را تسهیل کند. این به نوبه خود باعث می شود تا حجم بیشتری از نفوذ با استفاده از غشای PES به دست آید.

پلی سولفون را می توان به عنوان یک ماده ترموپلاستیک آمورف، شفاف و کم رنگ کهربایی با کارایی بالا توصیف کرد که مقاوم ترین رزین ترموپلاستیک در برابر دما و موجود تجاری است. به علاوه جذب آب نسبتاً بالاتری دارد و با انتخاب حلال های مناسب می توانیم محلول های پایداری بسازیم.

تفاوت بین پلی سولفون و پلی اتر سولفون چیست؟

پلی سولفون گروه بزرگی از ترکیبات سولفون است، در حالی که پلی اتر سولفون نیز عضوی از این گروه است. تفاوت اصلی بین پلی سولفون و پلی اتر سولفون در این است که پلی سولفون گروهی از پلیمرهای گرمانرم متشکل از واحدهای تکرار شونده با گروه سولفون است، در حالی که پلی اتر سولفون گروهی از پلیمرهای گرمانرم متشکل از زیرواحد الگوی آریل-SO2-آریل است.

پلی سولفون خانواده ای از ترموپلاستیک های با کارایی بالا است، در حالی که پلی اتر سولفون دومین ماده غشایی پرکاربرد در بیوراکتور غشایی (MBR) است. تفاوت اصلی بین پلی سولفون و پلی اتر سولفون در این است که پلی سولفون گروهی از پلیمرهای گرمانرم متشکل از واحدهای تکرار شونده با گروه سولفون است، در حالی که پلی اتر سولفون گروهی از پلیمرهای ترموپلاستیک متشکل از زیر واحد الگوی آریل-SO2-آریل است.

کلام آخر

پلی سولفون و پلی اتر سولفون هر دو از پلیمرهای کاربردی در صنعت هستند که کاربردهای مختلفی دارند. در این مقاله به بررسی تفاوت پلی سولفون و پلی اتر سولفون و مزایا و معایب هریک پرداختیم. مجموعه شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع شمش های پلاستیکی می باشد. انواع پلاستیک در اشکال ورق، لوله، میله، بوشن و… تولید می شود. از جمله محصولات تولیدی این مجموعه می توان به پلی آمید، پلی اتیلن، پلی کربنات، پلی استال، پلی اتراترکتون و… اشاره کرد. برای خرید ورق پلی آمید، پلی اتیلن و .. تماس بگیرید.