اطلاعات اولیه پلیمرها:

تصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود مواد پلیمری مشکل می باشد. امروزه این مواد جزئی از زندگی ما شده اند . امروزه این مواد جزئی از زندگی ما شده اند و در ساخت اشیای مختلف، از وسایل زندگی و مورد مصرف عمومی تا ابزار دقیق و پیچیده ی پزشکی و علمی بکار می روند. کلمه پلیمر از کلمه یونانی پلی (Poly) به معنی چند و (Meros) به معنای واحد یا قسمت به وجود آمده است. این مولکول های بلند از اتصال و به هم پیوستن هزاران واحد کوچک مولکولی مرسوم به منومر تشکیل شده اند. مواد طبیعی مانند ابریشم ، لاک ، قیر طبیعی ، کشانها و سلولز ناخن دارای چنین ساختمان مولکولی هستند. پلیمرها به طور کلی به ۳ گروه اصلی گرمانرم ها یا تروموپلاستیک ها، گرماسخت ها یا ترموست ها و الاستومرها دسته بندی می شوند.

ترموپلاستیک ها با توجه به خواص مکانیکی و شیمیایی مناسب در بسیاری کاربردهای صنعتی نظیر لوله ها و تجهیزات انتقال، تجهیزات الکتریکی، پوشش ها، اتصالات و نظایر آن استفاده می شوند.

ترموست ها برخلاف ترموپلاستیک ها دارای مقاومت خوردگی پایینی هستند و در نتیجه استفاده از آنها در صنایع محدود به ساخت لوله ها، شیرها، پمپ ها، ظروف پوشش های محافظ، عایق کاری و غیره می شود.

الاستومرها نیز به عنوان مواد پوشش مخازن، تانک ها و لوله ها استفاده شده و از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، قلیاها و نمک ها مقاوم هستند.

نتیجه حاصل از بررسی انواع مختلف پلیمرها مشخص می کند که هر سه گروه مذکور دارای مقاومت شیمیایی بسیار بالا در برابر اسیدهای معدنی بوده و تقریبا همه ی آنها در مقابل تابش اشعه uv مخصوصا تابش نور خحورشید بسیار حساس هستند.

برخی از کاربرد پلیمرها:

۱-      پلی اتیلن:

پلی اتیلن با تولید سالانه ای بالغ بر ۸۰ میلیون تن یکی از مهم ترین پلاستیک های جهان است ف به دلیل تنوع گونه های پلی اتیلن، این پلیمر کاربردهای وسیعی دارد و با انتخاب گرید متناسب با کاربرد پلی اتیلنن، می توان هم زمان به خواص مکانیکی و قیمت مناسب دست یافت.

پلی اتیلن ها براساس براساس چگالی به ۳ گرید اصلی سنگین  (HD)، سبک خطی(LLD) و سبک (LD) تقسیم می شوند از ویژگی های این پلیمر این است که سمی نبوده و معمولا در صنایع غذایی به کار می رود.

باید توجه داشت که با توجه به کاربرد نهایی و گرید پلی اتیلن مصرفی، روش شکل دهی آن نیز متفاوت است. LLDPE و LDPE عمدتا برای ساخت فیلم بسته بندی و عایق حرارتی استفاده می شوند. HDPE نیز از طریق قالب گیری دمشی برای ساخت ظروف نگه داری مواد شیمیایی مانند مایع شوینده و ظروف استوانه شکل برای بسته بندی صنعتی به کار می رود. این گرید پلی اتیلن به صورت لوله نیز شکل دهی می شود.

۲-      پلی استایرن

یک پلیمر آروماتیک مصنوعی است که از مونومر استایرن ساخته می شود. این پلیمر ترموپلاستیک به صورت جامد و یا فوم و با استفاده از فرایندهایی نظیر اکستروژن قابلیت تبدیل به محصول نهایی را دارد. پلی استایرن ششمین پلاستیک پر مصرف در دنیاست.

خواص فیزیکی:

وزن مخصوص پلی استایرن حدود ۰۹/۱-۰۴/۱ و در دمای ۹۰ درجه سانتیگراد نرم می شود. این پلیمر سخت، شکننده و شفاف است و نور معمولی را تا حدود ۹۰ درصد از خود عبور می دهد. جذب رطوبت توسط این پلیمر بسیار کم و در حدود ۰۳/۰تا ۰/۱ درصد وزنی است، پلیمر مزبور از نظر الکتریسیته عایق بسیار خوبی است.

پلی استایرن به چهارنوع تقسیم می شود:

GPRS یا پلی استایرن معمولی

HIPS یا پلی استایرن مقاوم

EPS یا پلی استایرن انبساطی

XPSS یا پلی استایرن اکسترود شده

۳- پلی پروپیلن

نام این محصول پلی پروپیلن (PP) می باشد. پلی پروپیلن یکی از پر مصرف ترین و اساسی ترین پلیمرهای مورد استفاده در دنیا میباشد.

پلی پروپیلن از دسته ی پلیمرهای ترموپلاستیک می باشد که در یک بازه گسترده از کاربردها شامل فیلم و ورق، قالب گیری دمشی، قالب گیری تزریقی، بسته بندی غذایی، نساجی، تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی، لوله کاربردهای صنعتی و ساختمانی و اجزائ خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، پلیمر تولید شده از منومر پروپیلن به طور معمول در برابر حلال های شیمیایی، بازها و اسیدها مقاوم می باشد.

پلی پروپیلن PP  به ضورت عمده در شش دسته زیر تولید می شود:

۱-      تزریقی

عمده مصرف پلی پروپیلن در این دسته بوده که شامل تولید لوازم الکتریکی و الکترونیکی، لوازم خانگی، صنایع بسته بندی، صنعت خودرو، درپوش و کلاهک، وسایل پزشکی قابل استریل، چمدان ، اسباب بازی و … است.

۲-      الیاف:

این گروه در رتبه دوم مصرف پلی پروپیلن قرار دارد. PP برای صنعت نساجی بصورت الیاف و نخ یکسره در ظرافت های گوناگون به بازار عرضه می شود که موارد مصرف آن شامل طناب، منسوجات بی بافت، پارچه های پرده ای، پارچه های بهداشتی، پارچه های داخل خودرو نوارهای باند پیچی و … است.

۳-      بادی

که از آن در تولید مخازن، قوطی و بطری استفاده می شود.

۴-      فیلم و شیت

شامل فیلم های گرافیک و چاپ و شیت های بسته بندی است.

۵-      پایپ

در تولید لوله های آب و فاضلاب و لوله های انتقال آب گرم کاربرد دارد.

۶-      روکش محافظ

روکش سیم و کابل

ویزگی ها:

مقاومت در برابر کشش، چگالی کم، بی رنگی، سختی، مقاومت در برابر اسید، باز و حلال ها، از جمله ویژگی های پلی پروپیلن محسوب می شود. هزینه کم تولید آن در مقایسه با دیگر ترموپلاستیک ها جایگاه ویژه ای برای پلی پروپیلنPP در صنعت ایجاد کرده است.

موارد مصرف:

پلي پروپيلن در انواع زمينه ها مثلاً در صنعت اتومبيل در ساخت پانل دربها ، تزئينات داخلي ، پروانه ها، كفپوش اتومبيل، جعبه باطري و …. مصرف ميشود. اغلب نيهاي نوشيدني از PP ساخته ميشود. بيشتر قطعات ساك و اسباب بازيها نيز از اين پليمر تهيه مي شوند. تقريباً ۱۰ % توليد PP در ساخت فيلم مصرف ميشودكه در بسته بندي مواد غذايي كاربرد دارند . حدود ۳۰% ديگر PP توليدي در ساخت تك رشته ها و الياف مصرف ميشود . الياف PP در ساخت موکت، فرش، طناب، گوني و … استفاده ميشوند.

۴-      پلی آمیدها

پلی آمیدها از گزوه پلیمرهای مهندسی میباشند که مهم ترین در این خانواده به نایلون ها موسوم بوده که همان پلی آمیدهای آلیافتیک هستند.

این پلیمر به صورت دانه های استوانه ای شکل ( گرانول) به رنگ شیری (به صورت خالص) و رنگ های دیگر موجود است و به کمک دستگاههای تزریق فشاری و دمشی و همچنین دستگاه اکسترودر شکل می پذیرد.

مزایا:

پلی آمیدها موادی چقرمه، با مقاومت سایشی بالا، ضربه پذیر، دارای مقاومت ترکیدگی بالا، مقاومت ترک خوردگی بالا در خم شدن های متوالی

معایب:

گران بودن، جذب رطوبت (جذب آب سبب افت مدول و کاهش استحکام کششي و کاهش مقاومت الکتريکي و افزايش استحکام ضربه اي مي شود)، نداشتن مقاومت در برابر اسيد هاي قوي، داراي خواص ضعيف لغزشي Slip)، با وسايل معمول سيل پذير حرارتي نمي شوند، نفوذ ناپذيري پائين فيلم هاي آن در مقابل بخار آب (که اين ضعف اغلب به کمک يک روکش PVDC  بهبود مي يابد).

 ديگر خواص: نفوذ ناپذيري عالي در برابر بوها، اکسيژن، نيتروژن و دي اکسيد کربن، مقاومت در برابر روغن ها، مقاومت شيميايي عالي، مقاومت در برابر بنزين، مقاومت در برابر حلال هاي آلي، مقاومت در برابر آب نمک و محيط هاي دريايي، خواص نوري خوب.

کاربردهای اصلی نایلون:

نخ کفپوش های تافتینگ، نخ خامه قالی، پوشاک به ویژه جوراب از نایلون ۶ و نایلون ۶۶ تشکیل می شوند. انواع نخ های نایلونی با استحکام بالا در مواردی مثل تقویت تایر خودرو و هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند. این الیاف دارای مقاومت عالی در برابر سایش می باشند. الیاف نایلونی با توجه به استحکام بالا و سختی برای تولیدهای مثل طناب ، کمربند ایمنی، چتر نجات، نخ و تور ماهیگیری مورد استفاده قرار می گیرند. در صورت احتیاج به الیاف نایلون بریده شده، تولید تعدادی از رشته سازها با تعداد بسیار زیاد فیلامنت پس از کشیده شدن استراحت و چین زده شدن به ماشین های تبدیل تغذیه می گردند.

پلی آمیدها به دو دسته طبقه بندی می گردند

 پلی‌آمیدها به دو دسته طبقه‌بندی می‌گردند. پلی‌آمید آلیفاتیک که به عنوان نایلون شناخته می‌شود و پلی‌آمیدهای آروماتیک که به عنوان آرامیدها شناخته می‌شوند.