انواع پلیمرها

انواع پلیمرها

انواع پلیمرها : پلیمرهـای طبیعی نظیرخانواده سلولزی ها ( پنبه ، کتان ، کاغذ ، چوب و ……… ) ، پروتئین ها ( پشم ، ابریشم ، چرم و ………..

پلی سیلیکات ها تقسیم می شوند .

پلیمرهای مصنوعی ساخت دست بشر که اکثریت مطلق مواد پلیمری را تشکیل می دهند ( پلاستیک ها ، لاستیک ها ، چسب ها ، رنگ ها ، فوم ها ، کامپوزیت ها ) پلیمرهای بازیابی شده که منشاء طبیعی داشته و برخی عوامل روی آن استخلاف شده اند نظیر نیترات سلولز ،

پلاستیک: پلاستیک ها موادی هستند مصنوعی ، که از ملکول های بزرگ و سنگین تشکیل شده اند و می توان آنها را تحت فشار و حرارت قالب گیری نمود,,خصوصیت دیگر پلاستیک این است که برخلاف لاستیکها در برابر نیروی وارده مقاومت نشان می دهد. .

لاستیک: یک لاستیک در مقابل نیروی کم تغییر شکل زیادی داده و حداقل تا ۳۰۰% طول آن در دمای محیط افزایش می یابد و زمانی که تنش قطع می گردد به حالت اولیه خود بر می گردد.

کامپوزیت: موادی هستند که از دو سازندة کاملاً متفاوت از نظر خوّاص مکانیکی ، همچنین با درصدهای وزنی بالا تشکیل شده اند که در نهایت موجب بهبود و ارتقاء خواص محصول می شوند .

هدف از ساخت یک کامپوزیت تقویت فاز ضعیف ( مثل پلی استر ) و تبدیل آن به یک مادة مرکب مستحکم (مانند فایبرگلاس) با استفاده از یک تقویت کننده مکانیکی ( الیاف شیشه ) است .

رنگ: موادی پوشش دهنده هستند که نقش تزئین و حفاظت از سطح قطعه را بعهده دارند.

پوشش های آلی عموماً از اختلاط چهار جزء مهم رزین، رنگدانه، حلاّل و مواد افزودنی بدست می آیند.

در صنعت رنگ سازی اساس کار پخش رنگدانه در رزین می باشد، ذرات رنگدانه بایستی به صورت یکنواخت در محیط پخش شوند.

پایة اصلی پوشش آلی را رزین تشکیل می دهد، انتخاب نوع پوشش از روی نوع رزین انجام می پذیرد. رزین وظایف عمده ای را بعهده دارد، ایجاد فیلم روی سطح مورد نظر از وظایف اصلی رزین است، رزین بوسیلة این خاصیت قادر خواهد بود سطح زیرین را از محیط اطراف جدا کند.

معمولاً رزین به صورت مایع روی سطح پهن شده و با انجام یک یا چند واکنش پلیمریزاسیون جامد می شود. با اینکه رزین مایع خود ساختمان پلیمری دارد ولی سطح پلیمریزه شده و جرم ملکولی آن بالاتر می رود.

مهمترین رزین ها عبارتند از :

رزین های پلی استر ، رزین های پلی اتر ، رزین های پلی اورتان ، رزین های پلی وینیلی ، رزین های  اکریلیک .

رنگدانه ها :

ذرّات جامدی هستند که برای بوجود آوردن خصوصیات معینی در رنگ پراکنده می شوند.

این خصوصیات عبارتند از : رنگ ظاهری ، پوشانندگی ، دوام ، استحکام مکانیکی و محافظت از سطوح فلزی در برابر خوردگی.

چسب:

فوم:موادی جامد هستند که توسط یک گاز منبسط شده و حاوی تعداد بسیار زیادی حفره ( Cell) با شکل و اندازه یکسان می باشند .

فوم های پلیمری را به صور مختلف طبقه بندی می کنند ، یکی از مهمترین این دسته بندی ها بر مبنای دمای عبور شیشه ای (Tg 1 ) استوار گشته است :

الف : فوم های نرم و انعطاف پذیر ب : فوم های سخت

از خصوصیت مهم فومها عایق صدا و الکتریسیته بودن و ضربه وهمچنین سبکی زیاد آن است.

الیاف:در صنعت نساجی استفاده می شوند.از نظر خصوصیت مکانیکی بر خلاف لاستیکها در برابر نیرو طولش افزوده نمی گردد و قابلیت بلوری شدن هم دارد.

پلی اتیلن

پرمصرفترین پلاستیک دنیا

پلی اتیلن پرمصرفترین پلیمر در دنیا از دسته ترموپلاستیک ها و متعلق به خانواده پلی اولفین  هاست و نمایان گر بزرگترین گروه از ضایعات پلاستیکی می باشد.این پلیمر کاربرد فروانی در صنعت بسته بندی دارد.برای مثال کیسه ها و دبه ها, بطری های شیر, قاشقهای پلاستیکی در آشپزخانه را می توان نام برد.خواص PE به طور گسترده ای به درجه شاخه ای بودن زنجیر آن  بستگی دارد.

نحوه تولید گریدهای اصلی پلی اتیلن

PE در دو شکل اصلی به نام های پلی اتیلن با چگالی بالا(HDPE) و پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE) موجود می باشد.این پلیمر از طریق پلیمریزاسیون رادیکالی اتیلن تولید میشود. برای رسیدن به جرم مولکولی بالا به دلیل تبخیر بالای مونومر ͵ واکنش را در فشار بالا (atm 1500-1300) و دمای بالا ( C° ۳۰۰-۸۰) نگه میدارند. در این شرایط سخت پلیمر حاصله یک پلیمر با درجه بالایی از زنجیرهای  شاخه ای کوتاه و بلند است که کریستالیتی را تا حدود ۵۰% محدود میکند و سبب یک گستره ذوب نسبتا پهن میگردد.HDPE با استفاده از کاتالیست فیلیپس و یا زیگلر_ناتا تولید میشود و و این پلیمر خطی تر و درجه کریستالیتی بالاتری از LDPE دارد.

پلی پروپیلن PP

پلی پروپیلن (PP) دومین ترموپلاستیک پرمصرف از خانواده پلی اولفین هاست. در مقایسه با PE با چگالی کم و زیاد ͵PP دارای استحکام ضربه ای کمتر ولی دمای کاربری بالاتر و استحکام کششی  بیشتر است .پلی پروپیلن یک از پلیمرهای با کارآیی متنوع است که در تولید قطعات مختلف پلاستیکی͵ صنعت خودرو (تزئینات داخلی͵ پروانه ها)  و هم چنین در صنعت الیاف (جمن های مصنوعی طناب ضد پوسیدگی) کاربرد دارد.

تولیدPP:

پلی پروپیلن عمدتا توسط فرآیند پلیمریزاسیونی که نظم فضایی در آن مهم است͵برای به دست آوردن ساختار زنجیره ای با نظم بالاتر تولید میشود. تجاری ترین و مهم ترین نوع PP͵PPایزوتاکتیکاست.این پلیمر در دمای پایین  و با استفاده از کاتالیزور زیگلر_ناتا تولید میشود. در این روش ۹۰% پلیمر حاصله  به فرم ایزوتاکتیک و به همراه واحدهای تکرار شونده با آرایش سر به دم است .روش های تولید گوناگونی  از جمله پلیمرزاسیون حلالی به وسیله فرآیند حلالی و پلیمرزاسیون فاز گاز مورد استفاده است. در ساختار PP ایزوتاکتیک  واحدهای مونومری با  گروه های متیلی با آرایش سر به دم متصل شده و همگی در یک طرف زنجیر اصلی قرار دارند  با استفاده از کاتالیست های متالوسن جدید  تولید گونه های مختلف PP از جمله : ایزوتاکتیک͵سیندیوتاکتیک͵ اتاکتیک و نیمه_ایزواتاکتیک میسر میشود.ساختار نیمه_ایزواتکتیک ساختاری است که در آن هر گروه متیل دیگری در جایگاه ایزو تاکتیت قرار میگیرد و گروه های متیلی باقی مانده به صورت تصادفی جایگیری میکنند ساختار واحدهای تکرار شونده این پلیمر به شکل زیر است: