پلیمرهای وینیلی

الف) پلی ونیل کلراید (P.V.C) : در دو نوع عمده تولید می شود؛ نوع غیر نرم P.V.C که سخت و شکننده بوده و مقاومت آن در برابر ضربه کم است؛ مانند: انواع لوله ها و اتصالات پلاستیکی مورد استفاده در ساختمان و یا ورق های خشک P.V.C

نوع نرم آن که بر اثر افزودن مواد نرم کننده، نرم و ارتجاعی شده است و در تولید انواع شیلنگ، پرده حمام، بارانی و فیلم های بسته بندی مناسب است. (ماده نرم کننده = دی اکتیل فتالات)

ب) پلی ونیل استات (P.V.A) : همان چسب مصرفی معروف که در ساخت لوازم خانگی استفاده می شود.

ج) پلی وینیل بوتیرال (P.V.B) : چسبی است که در چسباندن شیشه های ایمنی خودرو ها استفاده می شود.

پلی وینیل کلراید

پلاستیکی سخت است که اگر آنرا با 30- 50 درصد P.V.C به صورت کوپلیمر در آوریم، محصول پلاستیکی کاملا نرم و انعطاف پذیر بدست می آید که آن را “ساران” نامیده اند، و در برابر بخار آب و گازها کاملا نفوذ ناپذیر است.

پلیمرهای فلئوردار

با افزودن یک یا چند اتم فلوئور به مولکول “وینیل” پلاستیک هایی نسوز، مقاوم در برابر حلال ها و مقاوم در برابر عوامل جوی و ماوراء بنفش ایجاد می شود. (برخلاف پلیمرهای تکراردار)

الف) پلی وینیل فلوراید (P.V.F) : پلاستیکی دارای ویژگی های عالی، مقاومت کششی بالا و مقاوم در برابر دما و سایش.

ب) پلی تترا فلورواتیلن (P.T.F.E) : به نام تفلون مشهور است و ماده ای کدر رنگ است که تا دمایº260 سانتی گراد حرارت را بخوبی تحمل نموده. ظریب اصطحکاک آن بسیار پایین بوده و در برابر عوامل شیمیایی خورنده، کاملا مفاوم است؛ کاربرد : پوشش ظروف آشپزخانه و واشرهای لوله کشی.

ج) A.B.S : کوپلیمری سخت و چقر که از آن برای لوله کشی پساب و فاضلاب، دست? ابزار و پایه مبلمان استفاده می شود.

پلی استایرن

پلاستیکی روشن، سخت و شکننده است که از آن اسفنج (استایروفوم) تهیه کرده که دارای وزن حجمی کمی بوده و عایق مناسبی به حساب می آید و به علت محبوس شدن گازها در آن ضریب هدایت حرارتی پایین داشته و در صنایع عایق ساختمانی یا صنایع برودتی (یخچال ها و سرد خانه ها) کاربرد دارد.

پلاستیک های آکریلیکی

نام تجاری آنها “پلاکسی گلاس” یا “لوسیت” می باشد. شفاف بوده و بهتر از شیشه نور را از خود عبور می دهد و از آن در ساخت تابلوی علائم، چراغ عقب اتومبیل استفاده می شود. مقاومت آن در برابر اشع? ماوراء بنفش خوب اما در برابر خراش و سایش ضعیف است.

نایلون(پلی آمید)

به گروهی از پلیمرها اطلاق می گردد که در مونومر آنها نیتروژن وجود دارد. نایلون ها ساختمانی شبیه پلیمرهای پروتئینی داشته همچنین دارای استحکام بالا. مقاومت به سایش خوب بوده و به علت ظریب استحکاک پایین در قطعات درگیر ماشین (دنده ها) ساچمه ها و … کاربرد دارند. نایلون ها همچنین در تولید الیاف مصنوعی استفاده می شوند. (انواع البسه و جوراب) و می تواند تا 8% وزن خود رطوبت جذب نمایند.

پلی فرمالدئید (استال)

با نام تجاری “درلین” تولید و عرضه شده و از آن چرخدنده و برنه ماشین های صنعتی را می سازند.

پلی کربنات

ماده ای شفاف، چقر، مقاوم به حرارت دارای ثبات ابعاد؛ کار آن در تولید کلاه های ایمنی سخت، پیچ و مهره و پر? پمپ استفاده می شود.

پلی سولفان ها

دارای سختی و چقری بوده ودر برابر حرارت مقاومند و ضد شعله بوده به نحوی که بخوبی خود شعله را خاموش می کنند.

ترموست ها

ترموست ها پلاستیک هایی هستند که پس از پخت و شکل گیری، دیگر نمی توان با استفاده از حرارت شکل آنها را تغیر داد. ترموست ها دارای سختی بالا، سفتی، مقاومت در برابر حرارت و حلال های شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی هستند.

ترموست ها بر خلاف ترموپلاست ها از لحاظ شیمیایی پایدار نبوده و فعالند و با گذشت زمان در آنها اتصالات عرضی ایجاد می شود. معمولا به ترموست ها مواد افزودنی از جمله : خاک اره، خاک رس، خاک چینی و الیاف پنبه اضافه می کنند. ترموست ها معمولا شکننده هستند اما لاستیک با آنکه یک ترموست می باشد به علت وجود اتصالات عرضی در مولکول های زنجیره ای آن که به آن “ولگانیزه” می گویند و عامل ایجاد اتصال آن گوگرد است؛ شکننده نبوده و آوای حرکت داشته و کاملا ارتجاعی است.

رزین های فرمالدئیدی

از سخت ترین مواد پلاستیکی بوده که همگی شکننده می باشند.

الف) فنل فرمالدئید (P.F) : از اولین و ارزانترین رزین های مصنوعی به شمار می رود. نام تجاری آن “باکالیت” است که در تولید کلید، پریز، پایه لامپ، پیچ رادیو، لنت ترمز، زیر سیگاری و نیز به عنوان چسب جهت تخته چند لایه کاربرد دارد.

ب) اوره فرمالدئید (U.F) : کاربردی شبیه P.F دارد.

ج) ملامین فرمالدئید (M.F) : پلاستیکی سخت و مقاوم که از آن در تهیه ظروف غذا خوری آشپزخانه استفاده می شود.

پلی استرها

از واکنش بین الکل و اسید تولید شده به صورت اشباع شده و اشباع نشده (آلکید= الکل + اسید) وجود دارند “داکرون” و “ترلین” دو نوع از الیاف مهم پلی استرها هستند که در صنایع نساجی کاربرد دارند.

پلی استرها گاه در قطعات تقویت شده با پشم شیشه که به نام “فایبر گلاس” مشهورند (GRP) کاربرد داشته و محصولاتی از جمله پالل های ساختمانی، بدنه تجهیزات حمل و نقل، قایق و کشتی سازی، وان حمام، لوله، مخازن، کابین تراکتور و … کاربرد دارند.

اپوکسی ها

چسبندگی رزین های اپوکسی در بیشتر سطوح بسیار خوب بوده، و در برابر خوردگی مقاوم می باشد در صنعت برق از اپوکسی ها برای محافظت قطعات و عایق های الکتریی استفاده می کنند.

خواص (مزایای) پلاستیک ها

1- سبک می باشند ( 2/1 وزن آلومینیم) لذا در حمل و نقل کاربرد دارند.

2- عایق حرارتی و الکتریکی خیلی خوبی هستند.

3- در برابر حلال های شیمییایی مقاومند.

4- برخی از آنها شفاف هستند (آکریلیک ها) لذا جانشین مناسبی برای شیشه است.

5- بهداشتی می باشند (قارچ ها و کپک ها نمی توانند به آن اثر کنند) استفاده وسیع در تجهیزات پزشکی.

6- قابلیت تکثیر فراوان دارد و می توان خود رنگ باشند.

7- مقاومت برابر شرایط جوی.

8- ارزانی.

9- قابلیت شکل پذیری فوق العاده.

اصلاح خواص در پلاستیک ها

از قابلیت های دیگر پلاستیک ها این است که می توان خواص آنها را بهبود بخشید. (به تناسب کارایی که دارند) افزودنی های مهم پلاستیک عبارتند از:

1- نرم کننده ها که سه وظیف? مهم دارند، کمک به ذوب سریعتر مواد، سهولت در حرکت مواد در دستگاه تولید و جلوگیری از چسبیدن پلاستیک به دیوار? دستگاه یا قالب.

2- فیلترها (پرکننده ها) : اولا موجب کاهش قیمت پلاستیک می شوند، ثانیا خصوصیت فیزیکی و مکانیکی را افزایش می دهند؛ مانند: کربنات کلسیم یا کربنات پتاسیم.

3- پیگمنت ها : مهمترین وظیف? آنها خودرنگ نمودن پلاستیک هاست.

0- مواد ضد اکسید (آنتی اکسیدانت) : که پلیمرها را در برابر اکسید شدن حاصل از حرارت، نور، هوا و غیره محافظت می کندا

آزمون تعیین جرم حجمی یا دانسیته و دانسیت? نسبی

دانسیته برابر است با جرم واحد حجم. واحد مناسب و صحیح مشتق شده یا مرکب و به دست آمده از واحدهای SI کمیت‌های جرم و حجم بری دانسیته”کیلوگرم بر متر مکعب” می‌باشد ولیکن آن عموما بر حسب واحد گرم بر سانتی‌متر مکعب بیان می‌شود.

دانسیته نسبی عبارتست از نسبت جرم حجم معینی از ماده به جرم حجم برابری از آب در23? C (73? F) دانسیت? نسبی یک کمیت بدون بعد است که در هر سیستم اندازه گیری ثابت باقی خواهند ماند و تغییری نمی‌کند.

پلیمرها

پلیمرها موادی اند با وزن مولکولی بالا و ترکیبی از یک تعداد واحدهای تکراری هستند.پلیمرها به دو دسته پلیمرهای طبیعی و سنتزی تقسیم بندی می شوند.ر این میان می توان پروتوئینها،نشاسته،سلولز و لاستیک خام را به عنوان منبع پلیمرهای طبیعی نام ببریم.پلیمرهای سنتزی بطور تجارتی در مقیاس بزرگی تولید می شوند و محدوده خواص و کاربرد وسیعی دارند.عموما مواد پلاستیکی جزو دسته پلیمرهای سنتزی هستند.پلیمرها توسط واکنشهای شیمیایی و توسط تعداد زیادی از مولکولها که مونومر می نامند و یکی پس از دیگری بهم متصل شده اند و تشکیل زنجیره می دهند، تشکیل می شوند.در بسیاری از پلیمرها فقط یک نوع مونومر استفاده می شود.به عبارت دیگر ممکن دو یا سه مونومر با یکدیگر ترکیب بشوند.دسته بندی پلیمرها براساس مشخصات واکنشهایی که انجام می دهند.اگر همه اتمهای مونومرها در یک پلیمر بهم متصل باشند را این پلیمر را پلیمر افزایشی می نامند.اگر بعضی از اتمها از مونومرها مولکولهای کوچک آزاد باشند،شبیه آب،پلیمر حاصل را پلیمر تراکمی می نامند.بیشتر پلیمرهای افزایشی ازمونومرهای شامل پیوند دوگانه بین اتمهای کربن تشکیل می شوند.بیشتر مونومرها اولفین ها می نامند و اغلب پلیمرهای افزایشی تجاری پلی اولفین ها هستند.پلیمرهای تراکمی از مونومرهایی ساخته می شوند که این مونومرها از دو گروه متفاوت از اتمها که باهم دیگر پیوند خورده اند تشکیل شده اند.مثال ،اتصالهای استری یا آمیدی.پلی استرها یک دسته مهم از پلیمرهای تجاری هستند شبیه پلی آمید ها(نایلون).

POLYETHYLENE TEREPHTHALATE

پلی اتیلن ترفتالات(PET) ،یا پلی اتیلن ترفتالات استر(PETE)،یک پلیمر تراکمی تولید شده از مونومرهای اتیلن گلیکول،HOCH2CH2OH؛یکدی الکل،و دی متیل ترفتالات،CH3O2C–C6H4–CO2CH3،یک دی استر.بوسیله فرآیند تبادل استری ،مونومرها تشکیل پیوندهای استری بین خودشان می دهند،تشکیل یک پلی استر.الیاف (فیبرهای)PETE تحت نامهای تجاری Darcon و Fortrel ساخته می شوند.PETE بصورت ورقه های شفاف و قالب گیری وجود دارد.مایلار یک نام تجاری برای فیلم PETE است.بطریهای شفاف نوشیدنیها ازPETE ساخته شده اند.(بطریهای تیره از HDPE ساخته می شوند).یکی شکل از PETE هست پلیمر شناخته شده سخت و در ساخت لنزهای شیشه عینک کاربرد دارد.

POLYETHYLENE

پلی اتیلن یکی از ساده ترین پلیمرها ست،تشکیل شده از زنجیرهای تکراری واحدهای–CH2– .تشکیل شده از پلیمریزاسیون افزایشی اتیلن، CH2=CH2(اتیلن).خواص پلی اتیلن وابسته است به رفتار که اتیلن در پلیمریزاسیون دارد.وقتی کاتالیست های ترکیبات آلی فلزی در فشار ملایم(15 تا 30 atm) باشد،محصول پلی اتیلن با دانسیته بالاست ( high density polyethylene ) HDPEاست.تحت این شرایط زنجیره ،زنجیره های پلیمری با طول بزرگ شروع به رشد می کنند.و میانگین وزن مولکولی صد هزار است. HDPEسخت و حالت فنری دارد.بیشتر HDPE در تولید ظروف شبیه بطریهای شیر و پاکتهای پاک کننده ها بکار می رود.وقتی اتیلن در فشار بالا1000-2000 atm))،دمای بالای (190–210°C)،و کاتالیست پروکسید پلیمره می شود،پلی اتیلن با دانسیته پایین تشکیل می شود.( low density polyethylene) LDPE. این شکل از پلی اتیلن وزن مولکولی 20,000 تا 40,000 گرم را دارد. LDPEنسبتا نرم است،و اغلب بکار می رود در تولید فیلم های پلاستیکی ،شبیه آنهایی که در بسته بندی ساندویچ بکار می رود.

POLYVINYL CHLORIDE

پلیمریزاسیون ونیل کلراید،CH2=CHCl (کلرواتیلن)،شبیه به پلی اتیلن تولید می شود،اما اتمهای کلر درتناوب با اتمهای کربن قرار دارد.پلی ونیل کلراید (PVC ) سخت و بعضی مواقع شکننده است.در حدود 2/3 ازمحصولات PVC سالیانه در ساختن لوله بکار می رود.همچنین آن در ساخت بطری های پلاستیکی شفاف نیز بکار می روند.وقتی آن با یک نرم کننده شبیه فتالات استر مخلوط می شود،PVC قابل انعطاف می شود و برای شکل گیری اسباب های انعطاف پذیر شبیه بارانی یا پرده های حمام بکار می رود.

POLYPROPYLENE

این پلیمر از طریق فرآیند پلیمریزاسیون افزایشی پروپیلن ایجاد می شود. CH2=CHCH3،(پروپن).ساختار مولکولی آن شبیه به پلی اتیلن است،اما گروه متیل(–CH3) بطور متناوب با اتمهای کرین در یک زنجیره است.وزن مولکولی آن در محدوده 50,000 تا 200,000 گرم است.پلی پروپیلن(PP ) کمی شکننده تر از پلی اتیلن است.اما در دمای در حدود 40°C بالاتر نرم می شود.پروپیلن بطور ممتد در صنعت اتومبیل برای تزئینات داخلی بکار می رود.شبیه پنل ها و در صنعت بسته بندی غذا شبیه ظروف ماست.آن به الیاف با جذب پایین و قدرت کشش بالا تبدیل می شوند.در لباسها و اسباب منزل بخصوص فرشها بکار می روند.

POLYSTYRENE

استایرن،CH2=CH–C6H5 ،پلیمریزاسیون بسهولت پلی استایرن(PS) را شکل می دهد.یک پلیمر سخت و شفاف.ساختار مولکولی شبیه پلی پروپیلن است.اما گروهای (–C6H5) بنزنی جایگزین گروهای متیل در پلی پروپیلن شده است.یک قسمت بزرگی از تولیدات به سمت بسته بندی می رود.ظروف سفت و نازک شفاف در غذاهای تازه،شبیه سالادها از پلی استایرن شکل گرفته اند.پلی استایرن به راحتی بصورت دانه ای وحبابی شکل می گیرد. این دانه ها و حباب ها عایق های مناسب حرارتی هستند.وبرای تولید اسباب های منزل و ظروف برای غذاهای گرم بکار می رود. Styrofoamنام تجاری پلی استایرن حبابی است.وقتی لاستیک در استایرن حل می شود پیش از پلیمریزاسیون انجام شده پلی استایرن مقاومت ضربه را بیشتر می کند.این از پلی استایرن بطور گسترده در اسباب های خانه بکار می روند.شبیه درون یخچالها و دستگاه تهویه مطبوع .

پلی وینیل استات

از منومری که در آن یک گروه استات با یک اتم هیدروژن در منومر اتیلن جایگزین شده، تهیه می شود. این پلیمر به عنوان پلیمرهای ساختاری استفاده نمی شود، زیرا یک ترموپلاستیک نسبتاً نرم است و از این جهت تنها برای پوشش ها و چسب ها بکار می رود.