طبقه بندی چسب‌ها
چسب گیاهی
چسب نشاسته ، دکسترین ، سرشیم ، دکسترین و نشاسته که از چسب‌های محلول در آب‌اند و از آنها در چسبانیدن تمبر ، پاکت ، کاغذ ، مقوا ، چوب ، ... استفاده میشود.
صمغ عربی که از درختی به نام صمغ سنگالی بدست می‌آید، سفید رنگ و محلول در آب است و عمدتا شامل هیدرات‌های کربن است.
چسب حیوانی
ژلاتین که از اعضای بدن حیوانات از جمله استخوان تهیه میشود و قدرت چسبانندگی آن از چسب‌های گیاهی بیشتر است و بیشتر در تهیه فیلم عکاسی و پوشش کپسول موارد دارویی مصرف دارد.
سرشیم حیوانی که مانند ژلاتین است ولی درصد خلوص گلوبین آن کم است و از استخوان ، پوست و یا شیر حیوانات تهیه میشود. و در نجاری ، کارتن سازی ، کبریت سازی ، تهیه کاغذ سمباده و غیره مصرف دارد.
لاک که در نجاری برای جلای سطح اشیای چوبی مصرف دارد و از نوعی حشره به نام ترمزدانه که در کشور هند فراوان است، به دست می‌آید.
چسب کانی
مانند فسفات‌ها و سیلیکات‌های قلیایی که در اتصال اشیای سرامیکی ، کوارتزی و شیشه‌ای کاربرد دارند. و بر خلاف چسب های گیاهی و حیوانی در مقابل گرما و آب مقاوم‌اند. از این رو از آنها در ساختن اجاقهای برقی و گازی و آجرهای نسوز استفاده میشود.
چسب سنتزی
الاستومرها : که شامل چسب‌های کائوچویی مصنوعی است و در صنعت کشتی سازی و صنایع هواپیما سازی کاربرد دارند. مانند چسب لاستیک که محلول کائوچو در بنزین است و یا چسب «اوهو» و مشابه آن که از مشتقات وینیلی در حلال‌هایی نظیر استون و اسید استواستیک حاصل می شود، این نوع چسب‌ها قدرت چسبانندگی همه چیز (غیر از لاستیک) را دارند. از این رو ، کاربردهای گوناگون و مهمی در صنعت ، تجارت و منازل پیدا کرده اند.
ترموپلاست‌ها : که شامل پلی اکریل و سیانواکریلات‌هااند که به «چسب فوری» معروف‌اند و اتصال محکم بین قطعات مختلف ایجاد می‌کند. (در حد چسب‌های اپوکسی). برخی معتقدند که سیانواکریلات یک منومر فعال است که در مجاورت مختصر رطوبت موجود در هوا بصورت پلیمر در می‌آید. از این رو ، برای محیط‌های خشک مناسب نیست.
چسب اپوکسی : که از تراکم دی فنیلو پروپان و اپیکلرهیدرین حاصل میشود. نوعی از آن در تجارت به نام چسب دوقلو متداول است که شامل دو قسمت است، یک قسمت ماده چسب‌دار ، و قسمت دیگر یک ماده کاتالیزور است که موجب تغییر در ماده چسب‌دار و عمل چسبانندگی آن میشود. قدرت چسبانندگی چسب اپوکسی فوق‌العاده زیاد است و در هواپیما سازی ، ساختن اطاق خودروها ، و پل سازی و ... کاربرد دارد.
نوار چسب‌ها : جنس این نوع نوارها ممکن است از پارچه ، کاغذ ، طلق ، و یا پلاستیک پلی کلرید وینیل (p.v.c) باشد که به چسب‌هایی مانند چسب‌های کائوچویی و سرشیم آغشته شده‌اند.
چسب بتونه‌ای
بتونه‌ها ، خمیرهای نرم و چسبناکی‌اند که به کندی در هوا خشک می‌شوند و برای پرکردن شکاف‌ها و منافذ ، بویژه در بخاری مصرف میشود. مهمترین انواع بتونه‌ها عبارت است از :
بتونه شیشه : که از مخلوط پودر کربنات کلسیم و روغن کتان تهیه میشود و در هوا نسبتا به سرعت خشک و سخت میشود. اما پس از سخت شدن ، دوباره در روغن کتان به صورت خمیر نرم و قابل استفاده در می‌آید.
بتونه آبی : که در تهیه آکواریم مصرف دارد و از مخلوط کردن پودر اکسید سرب (Pbo) با روغن کتان بدست می‌آیند.
بتونه گلسیرین و اکسید سرب : از اختلاط اکسید سرب و گلسیرین تهیه میشود و در مقابل آب ، اسید و قلیا مقاوم است و پس از 45 دقیقه سفت میشود و برای بتونه کردن چوب ، شیشه ، چینی ، سرامیک و اشیای سنگی مصرف دارد.
گرد بتونه : که به صورت آرد سفید رنگی شامل چهار قسمت گچ پخته و یک قسمت صمغ عربی است و در موقع استفاده ، آن را در آب و یا محلول اسید بوریک به صورت خمیر در می‌آورند و با آن اشیای ظریف ساخته شده از سنگ سفید ، چینی ، و شاخ سفید را بتونه میکنند.
کلمات کلیدی: رنگ، تولید رنگ، رنگ روغن، رنگ پلاستیکی، رنگ دانه، رنگ اتومبیل
رنگ در دنیای امروز نقش بسیار مهمی در پرورش ذوق و قرایح بشری و ارضای نیازهای زیبا شناختی وی ایفا می کند. بدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می گویند.
انسان در پهنه تولید تزئین خانه ها ، پوشاک و حتی نوشابه ها در هنر ، نقاشی ، صنایع کشتیرانی و امور ارتباطات محصولات مصرفی در صنایع فضایی و خلاصه در همه شئونات با رنگ سر و کار دارد . بطور کلی از رنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط جهت حفاظت اشیا در مقابل عوامل طبیعی و غیره استفاده می شود .
تاریخچه
سابقه استفاده از مواد رنگی توسط انسان به دوران غارنشینی می رسد. اولین کاربرد واقعی و عملی مواد رنگی را می توان در ساختن کشتی نوح مربوط دانست که برای جلوگیری از نفوذ آب و پوسیدگی آن از مواد رنگی استفاده شده بود. بعدها از مواد رنگی برای حفاظت چوب از پوسیدگی در بناهای چوبی و زمانی که استفاده از وسایل آهنی متداول شد. برای جلوگیری از زنگ زدن آنها استفاده می شد .
اجزای تشکیل دهنده رنگ ها
هر رنگ اصولا از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
رنگ دانه :
که ماده رنگی نامحلول در آن است ( خاک رس ناخالص رنگی و پودر برف از سنگهای رنگی به عنوان اولین رنگ دانه ها مورد استفاده انسان قرار می گرفتند ).
محمل رنگها:
مایعی است که با رنگ دانه مخلوط شده کاربرد آنرا آسان می کند و در چسبیدن آن کمک می کند ( از سفیده تخم مرغ چسب عسل محلول قند به عنوان محمل های رنگ استفاده می شد. امروزه متداول ترین محمل های رنگ دانه ها را آب یا روغن تشکیل می دهد. از اینرو رنگ ها را به دو دسته رنگ‌های روغنی و رنگ‌های آلی تقسیم می کنند.
انواع رنگ دانه ها
اکسید ها :
لیمونیت ( Fe2O3.2H2O ) برای تهیه رنگ قرمز مصرف می شود و یکی از قدیمی ترین رنگ دانه هاست.
هماتیت ( Fe2O3 ) برای تهیه رنگ قرمز روشن بکار می رود.
دی اکسید تیتان ( TiO2 ) برای تهیه رنگ سفید روشن و بسیار مرغوب که در هوا تیره نمی شود به کار می رود. معمولا آن را با سولفات باریم مخلوط می کنند.
ZnO که از مهم ترین رنگ دانه های سفید است و از تجزیه کربنات روی و یا سوزاندن فلز روی در هوا حاصل می شود.
سرنج ( Pb2O3 ) که رنگ سرخ یا قرمز تیره دارد و بیشتر برای پوشانیدن سطح قطعات فو لادی به منظور حفاظت آن ها از زنگ زدن ، کاربرد دارد.
سولفید روی و لیتوپن :
سولفید روی برای تهیه رنگ سفید مات مصرف می شود و از مزایای آن این است که بر خلاف سفید اب سرب در هوا سیاه نمی شود. این رنگ دانه معمولا در تجارت بصورت مخلوطی از سولفید روی و سولفات باریم به نام لیتوپن مصرف دارد که رنگ سفید بسیار مرغوب است.
سفید اب سرب :
این رنگ دانه عمدتا شامل Pb(OH)2 , pbCO3 که از قرن ها پیش شناخته شده بود . قدرت پوشش آن ها زیاد است ولی در هوا به علت وجود H2O به مرور سیاه می شود . برای تبدیل مجدد آن به رنگ سفید می توان از تاثیر پر اکسید هیدروژن بر آن استفاده کرد.
دوده چراغ و زغال استخوان :
یکی از اجزایی رنگ سیاه و مرکب است و برای تغییر رنگ سفید به میزان دلخواه نیز مصرف می شود.
رنگ دانه های فلزی :
مانند پودر آلومینیم در روغن جلا که که از آن برای حفاظت وسایل آهنی و فولادی استفاده می شود.
برنز آلومینیم ( آلیاژ AL,CU) در روغن جلا که از آن برای ایجاد رنگ بسیار زیبای طلایی برای دور قاب ها و ... استفاده می شود.
رنگ دانه های الوان :
رنگ دانه های آبی :
مهم ترین این این رنگ دانه ها آبی پروس و آبی نیلی یا لاجورد است. آبی پتروس که یکی از مهم ترین رنگ های آبی است . لاجورد نیز یکی از رنگ های آبی مرغوب است که از حرارت دادن مخلوط کائولین ، کربنات سدیم ، گوگرد و زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می شود.
رنگ دانه های زرد :
مهم ترین این رنگ دانه ها کرومات روی و کرومات سرب است . از قطران زغال سنگ نیز رنگ دانه های الوانی بصورت نمک های نامحلول فلزات به دست می آید که در هیدروکسید آلومینین بصورت ژله می بندد. این ژله را پس از خشک کردن به صورت پودر با رنگ دانه های نظیر کربنات کلسیم و سیلسس مخلوط می کنند و در انواع رنگ های مورد نیاز به کار می برند.
رنگ‌های روغنی
در این نوع رنگها ، رنگ دانه را در یک روغن خشک شونده که استر گلیسیرین با اسیدهای چرب نظیر اسیدهای اولیک و یا لینولنیک می باشد حل می کنند. این روغن‌‌ها در هوا اکسیده شده و به ترکیبات سیر شده تبدیل می شوند و لایه‌ای سخت مقاوم و محافظ تشکیل می دهند که از نفوذ آب در رنگ دانه جلوگیری می کنند.
رقیق کننده :
برای رقیق کردن و سهولت کاربرد رنگ به کار می رود و معمولا یک حلال هیدرو کربنی نظیر ترپنتین است که به روغن تربانتین شهرت دارد.
خشک کننده :
یکی از اجزای رنگ‌های روغنی است که در حقیقت نقش کاتالیزور در تسریع اکسیداسیون و خشک شدن رنگ ها را دارد و معمولا مخلوطی از اکسید های سرب ، منگنز و کبالت در ( روغن بزرک )بصورت استر مصرف می شود.
رنگ‌های پلاستیکی
با اضافه کردن رزین های سنتزی نظیر رزین حاصل از فنل و فرمالدئید که خاصیت پلاستیکی دارد در روغن جلا رنگ های پلاستیکی حاصل می شود. این نوع رنگ ها به خاطر دوام و قابل شستشو بودن اهمیت و کاربردهای زیادی دارد.
رنگ‌های لعابی یا مات
با اضافه کردن رنگ هایی نظیر TiO2 به روغن جلا آن را به صورت مات درآورده و بعد برای مات کردن هر نوع رنگی به کار می رود .
رنگ اتومبیل
این نوع رنگ ها باید این ویژگی را داشته باشند که به سرعت در هوا خشک شوند. برای این منظور رنگ دانه را در حلال های آلی بسیار فرار نظیر استات آمیل ، استات اتیل یا استات بوتیل حل می کنند . برای رنگ‌های متالیک ( فلزی ) از رنگ دانه های فلزی استفاده می شود .
رنگ‌های محلول در آب
"The construction industry increasingly requires products that are cost effective and easy to use, to enable fast track application whilst achieving a high physical performance. Incorporating a polymer in a cementitious mix brings key advantages, particularly in terms of workability, abrasion and impact resistance, with the resulting physical and chemical properties dependent upon the nature of the polymer material and the quantity used in relation to the cement phase.
This Rapra Handbook is intended to provide an insight into the uses of polymers within the construction industry. It describes the conception of polymer-modified cementitious materials through to the array of polymer-based or polymer-modified material utilised in modern day construction.
It not only covers the use of polymers in direct combination with cement but polymer concrete, impregnation of polymers into the concrete substrate and other polymer-based products, (i.e., coatings and adhesives). Both natural and synthetic polymers are reviewed.
This book is aimed at all those who are working with cement, and also at anyone who needs more information about this most versatile of materials, offering insight into:
the common polymers used in cementitious materials polymer concrete polymer Portland cement concrete reinforcement using synthetic fibres adhesives and coatings "
سلام دوستان
از کلیه دانشجویان مهندسی پلیمر که در دانشگاه داراب تحصیل کرده اند
یا در حال تحصیل می باشند دعوت به عضویت می شود.
در این وبلاگ میتوانیم خاطرات ،موقعیت های شغلی ،اخبار و بحث های علمی را قرار دهیم.
روش عضویت برای نوشتن در این وبلاگ
-----------------------------------------------
1-فرستادن مشخصات خود به مدیریت وبلگ
2-فرستادن نام کاربری و رمز برای خود
در بخش نظرات به صورت خصوصی مشخصات خود و نام کاربری و رمز
دلخواه را ارسال کنید.
*****************************************************
با دیدن نام خود در بخش نویسندگان وبلاگ میتوانید با همان نام کاربری و رمزی که
اعلام کردید برای نوشتن وارد شوید.
در این مقاله سعی شده است آشنایی مختصری در مورد آسفالت های پلیمری داده شود. امروزه با گسترش علم مهندسی پلیمر و کاربردهای وسیع آن در زندگی روزمره مواد پلیمری جدیدی در سرتاسر دنیا به وجود می آید که لزوم آشنایی آن برای مهندسان پلیمر احساس می شود. امید است که این مقاله بتواند آشنایی هر چند کم را در اختیار محققان قرار دهد.
کلمات کلیدی:
آسفالت- پلیمر- قیر- روکش آسفالت- جاده- راه سازی
مقدمه :
امروزه با گسترش علم پلیمر راهکارهای جدیدی برای زندگی بهتر ارائه می شود. هر ساله دولت ها هزینه هنگفتی را برای راه سازی و ترمیم آسفالت های ترک خورده و فرسوده می پردازند. با توجه به این که مواد اولیه آسفالت قیر ها و ترکیباتی مشابه هستند که از نفت استخراج می شود با مطالعه بر روی این مواد مشاهده شد که می توان با افزودن مواد پلیمری جلوی ترک خوردن و فرسودگی آسفالت ها را گرفت. مطالعه انجام داده شده توسط محققان نشان داد که استفاده از این روش 50 درصد هزینه ها را کاهش می دهد.
در ادامه با آسفالت های پلیمری بیشتر آشنا می شویم.
برای آشنایی با آسفالت های پلیمری ابتدا با مفهوم آسفالت آشنا می شویم.
" آسفالت اینگونه تعریف شده است: یک ماده سیمانی که رنگ آن از قهوه ای تیره تا مشکی، متغیر است و گسترده ترین اجزای تشکیل دهنده آن قیرها هستند که یا از طبیعت حاصل می شوند و یا در خلال پروسه های در ارتباط با نفت به دست می آیند. آسفالت ها آن طور که به رفتار و خصلت آن ها مربوط می شود شامل هیدروکربن هایی با ورزن مولکولی زیاد هستند که آسفالتن نامیده می شود( پس این تولین نشانه از پلیمری بودن آسفالت است.)"
از طرف دیگر با مفهوم قیر آشنا می شویم. تعریفی که از قیر در مرجع ذکر شده آمده است را می توان به طور خلاصه این طور بیان داشت:
" قیر مجموعه ای از مواد سیمانی با خواص مشابه می باشد که رنگ آن ها مشکی یا تیره است. قیرها ممکن است جامد، شبه جامد و یا به صورت سیالاتی ویسکوز و گرانرو باشند. هر قدر آب و هوای یک منطقه گرمتر و یا میزان آمد و شد بیشتر باشد باید از قیر با درجه نفوذ کمتری استفاده شود."
آسفالت های طبیعی در زمان باستان وجود داشته اند و فعالیت های ساخت و ساز به آسفالت های طبیعی هم وابسته بود.
در سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت اولین سنگفرش آسفالت واقعی را، که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه 45149 متر مربع بود.یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: ”این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.“با این حال، بر اساس تقاضای رو به‌رشد بازار، پیش‌بینی میشود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قیر معدنی به 107 میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانه‌ای از رشد این محصولات در آینده، چندی است که کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است.به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.در سال 2005 ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر می‌رسید. بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.
در چند ده اخیر بنا به رشد استفاده از مصالح مصنوعی مانند مواد پلیمری و لاستیکی طیف وسیعی از مواد ژئو سینتیک که کاربردهای فراوانی را در مهندسی عمران داراست تولید و به بازار عرضه شده است. بر اساس تعریف ژئو سینتیکها مواد و مصالح پلیمری هستند که به همراه خاک و سنگ به کار رفته و خصوصیات آنها را اصلاح میکنند،به عبارتی خواص و ظرفیت باربری مواد، مصالح و سازه های ژئوتکنیکی را افزایش می دهند.
دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراه‌های فدرال (FHWA)، می‌گوید: ”آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد می‌باشند. تاکنون ما نتوانسته‌ایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی می‌افتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیرمی‌گذارند.“بنا بر گفته لیوینگستون، یک ماده پلیمری ساختاری که می‌تواند به طور خود به خودی ترک‌ها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسول‌های موجود شده، در نتیجه عامل اصلاح‌کننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها میشود. با تماس عامل اصلاح‌کننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم می‌چسباند.این روش می‌تواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترکهای خود را اصلاح می‌کند. لیوینگستون می‌گوید: ”هیچ‌کس نمی‌تواند برای رشد این فناوری زمانی را پیش‌بینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیت‌های موجود بسیار هیجان‌آور می‌باشند.“با این حال، برای استفاده‌کنندگان فعلی آسفالت، تصور نبود دست‌انداز، یا نبود تأخیر به خاطر تعمیرات آسفالت، بسیار دور از دسترس بوده و نگرانی‌های جدی آنها را برطرف نمی‌سازد.محیط زیست عامل اصلی تأثیرگذار در فرایند تصمیم‌گیری برای پروژه‌های بزرگراه در بسیاری از کشورها است. مزایای یک آسفالت متفاوت برای جاده‌ها از دیدگاه زیست‌محیطی و مصرف انرژی، تنها یک بخش مهم از فرآیند تصمیم‌گیری است. دیدگاه‌های زیست‌محیطی موجب تسریع پیشرفت‌های فنی و اجتماعی می‌شوند. نیازهای چندگانه حفاظت از محیط زیست شامل: محدود نمودن انتشار گازهای گلخانه‌ای، مصرف کمتر انرژی، کاهش سر و صدای ترافیک و اطمینان از سلامتی و راحتی در رانندگی، اهدافی هستند که به دلیل ایجاد مسئولیت مشترک، مهم‌تر از تمام پیشرفت‌های علمی می‌باشند.یکی از این اهداف بستن چرخه مواد یا استفاده صد در صدی از مواد قابل بازیافت در ساخت جاده است. صنعت در این زمینه تجربه زیادی در مورد استفاده از محصولات فرعی در آسفالت به دست آورده است.مثال‌هایی از مواد زایدی که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، عبارتند از: تفاله کوره شیشه‌دمی، خاکستر حاصل از سوزاندن زباله‌های شهری، خاکستر موجود در مراکز تولید برق به وسیله زغال، آجرهای خرد شده، پلاستیک حاصل از سیم‌های برق قدیمی و لاستیک حاصل از تایرهای کهنه.با این حال، استفاده موفقیت‌آمیز از این محصولات وابسته به تحقیقات کامل در زمینه منابع و ویژگی‌های آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است.با این حال، مطابق گفته‌های مارک بلشه، مدیر آسفالت لاستیک در پروژه آسفالت‌سازی آرام آریزونا، حمایت عمومی - نه تحقیقات علمی- کلید توسعه صنعت تولید آسفالت با استفاده از محصولات فرعی است.پرژه آریزونا ارزشی معادل 34 میلیون دلار داشته و در همین سال به پایان خواهد رسید. این پروژه تقریباً 70 درصد (185 کیلومتر)آزادراه ناحیه فونیکس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولانی صدای ناشی از اصطکاک را در جاده کاهش دهد. آسفالتِ دارای لاستیک تنها درصد بسیار کم و تقریباً بی‌اهمیتی از درآمد صنعت ساختمانی را به خود اختصاص میدهد، اما بلشه می‌گوید که با افزایش رغبت عمومی این درصد افزایش خواهد یافت.به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقیقات آسفالت لاستیک (JARRG)، که شامل مجموعه‌ای از تولید‌کنندگان تایر و شرکت‌های آسفالت‌سازی می‌باشد، یک اتصال‌دهنده آسفالت بسیار ویسکوز را توسعه داده‌اند که از انبساط و پخش تایرهای کهنه‌ای که به صورت بسیار ریز ساییده شده‌اند، تولید میشود. این اتصال دهنده در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته میشود.این ماده می‌تواند به عنوان یک ماده الاستیک مابین مواد متراکم دیگر عمل نموده و از این طریق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومی به این محصول بسیار خوب است.بلشه می‌گوید: ”افرادی که در صنعت آسفالت لاستیک درگیر بوده‌اند، همواره سعی کرده‌اند که آن را به دلیل ویژگی‌های مهندسی بسیار عالی‌اش به فروش برسانند. امّا بیش از هر چیز این محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت این قضیه، استقبال عمومی قرار دارد.“وزارت حمل و نقل آریزونا (ADOT) سه سال پیش یک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استیشن در ناحیه آریزونا به کار برد. بلشه می‌گوید که به محض اتمام آسفالت این بزرگراه، ADOT و مسئولین محلی سیل عظیمی از تلفن‌ها و ایمیل‌ها را دریافت نمودند که از اشتیاق مردم نسبت به این جاده کمصداتر حکایت داشت.البته همه چیز آسفالت لاستیک کامل نیست. این مخلوط باعث ایجاد بخار و بو در فرآیند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازیافت بودن آن بحث وجود دارد. این آسفالت نسبت به آسفالتهای معمول بسیار گران‌تر بوده و آسفالت‌کارانی که تا به حال با این ماده چسبناک کار نکرده‌اند، ممکن است در کار کردن با آن، که باید در یک بازه دمایی معین انجام شود، دچار مشکل باشند.ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومی درست باشد، اما روی دیگر سکه این است که خواست استفاده‌کنندگان از جاده کمصداتر و در عین حال دارای اثرات زیست‌محیطی کمتر، افزایش یافته است. این امر باعث تمرکز بیشتر تحقیقات بر روی مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.افزایش عمومی در میزان حمل و نقل، بار بیشتر بر روی محور، و فشار بیشتر تایر بر روی جاده، تقاضا برای آسفالتهای قوی‌تر وبادوام‌تر را افزایش میدهد. حمل و نقل بیشتر به این مفهوم نیز می‌باشد که ایجاد مشکل در حمل و نقل برای تعمیرات جاده‌ای مطلوب نیست و این امر موجب ایجاد تقاضای بیشتر برای تحقیق و توسعه مؤثر میگردد.
در ایران بدلیل عمر پایین عملکردی آسفالت، و از آنجایی که تاکنون هیچگونه تحقیقات گسترده و کاربردی بر روی اصلاح کردن قیر و همچنین طراحی و ساخت آسفالت ماستیک بعمل نیامده است. جهت تولید قیرهای پلیمری در آزمایشگاه یک دستگاه مخلوط کننده که دارای شرایط خاص بوده طراحی و برای اصلاح کردن قیرها نیز از پلیمر تولید داخل استفاده شد. در آزمایش های انجام شده توسط محققان کشورمان بر روی بر روی قیرهای اصلاح شده پلیمری نشان از بهبود رفتار و خصوصیات قیر خالص داده است. پلیمرها توانستند حساسیت حرارتی قیرها را کاهش داده و مقاومت در مقابل عریان شدگی را بهبود بخشند و مخلوطهای آسفالیت ساخته شده با آن را در مقابل بسیاری از تغییر شکلها و تنشهای اعمال شده بر روسازی مقاوم نماید.مطالعات و تحقیقات انجام شده در این پژوهش منجر به ساخت دستگاه آزمایش سختی سنج جهت طراحی آسفالت ماستیک گردید تا بتوان با استفاده از آن تغییرات نوع و مقدار چسبنده، نوع و مقدار فیلر بر روی خصوصیات مکانیکی آسفالت ماستیک مورد بررسی قرار گیرد. نتایج آزمایشهای انجام شده نشان دادند که بسیاری از خصوصیات مکانیکی این آسفالت ناشی از توزیع و یکنواختی فیلر در داخل چسبنده و کیفیت ملات ماستیک می باشد. آزمایشهای انجام شده در این تحقیق نشان دادند که آسفالت ماستیک با چسبنده های اصلاح شده دارای مقاومت کششی بسیار بالایی می باشد. و دارای مقادیر بازگشت الاستیک بیشتری نسبت به آسفالت متداول بوده، سفتی آن در دمای بالا زیاد می باشد و قادر به تحمل عبور چرخهای سنگین بوده و کمتر از آن بتن آسفالت گرم در آن تغییر شکل و گودی چرخ بوجود می آید. در دمای پایین نیز به علت شکل پذیری زیاد و سفتی کم مخلوط، در مقابل تنشهای کششی ناشی از سرما مقاوم بوده و مانع ایجاد ترکهای حرارتی در روسازی آسفالتی خواهد شد. آزمایشها نشان دادند که این مخلوط در مقابل پدیده عریان شدگی بسیار مقاوم می باشد. نتایج تحقیقات در این پژوهش نشان دادند که با استفاده از آسفالت ماستیک اصلاح شده، بسیاری از نواقص و خرابیهای برشمرده در روسازیهای آسفالتی مرتفع خواهد شد. می توان از این مخلوط در مناطق بحرانی و خاص روسازی استفاده نمود. به جهت داشتن فضای خالی نزدیک به صرف مخلوط و عدم نیاز به غلتک زدن جهت تراکم، بسیار مناسب برای استفاده در تعمیرات و وصله روسازیهای آسفالتی در مناطقی پرترافیک می باشد."
حال سوالی که مطرح است این می باشد که آیا آسفالت های پلیمری خطرات زیست محیطی دارد؟
در جواب می توان گفت: : با توجه به اینکه این نوع آسفالت ها به حرارات و پروسه دما، سوخت و بخارات ناشی از آن که یکی از عوامل تخریب کننده محیط زیست است نیاز ندارند، بنابراین با کاهش آلودگی های ناشی از این موارد و نبود حلال های هیدروکربنی آلیفاتیک که در تولید آسفالت سرد بر پایه قیر MC2 تولید می شود منجر به سالم سازی محیط میگردد. استفاده از ضایعات غیر قابل مصرف آسفالت سرد به عنوان یکی از مونومرهای پلیمر در حدود 30 درصد موجب پاکسازی محیط می شود.
به طور خلاصه می توان خصوصیات آسفالت سرد پلیمری را این طور بیان داشت که از مهمترین خصوصیت این آسفالت که برای هم پیمانکار وهم کار فرما مهم است آغاز میکنم.
با توجه به هزینه بالا وگزافی که صرف نگهداری وترمیم جاده ها وخیابان ها صورت میپذیرداین آسفالت حدود 50 درصد هزینه ها را کاهش میدهد .
این آسفالت سرد دارای پایداری بی نظیر و مقاومت در برابر دمای بالا و برودت زیاد وهمچنین عدم ایجاد ترکهای طولی و عرضی، عدم نیاز به درزگیری و با توجه به اجرای روش سرد این آسفالت که از ایجاد چاله در سطح خیابان ها جلوگیری می کند، دارای عمری طولانی تر نسبت به آسفات گرم است.
استفاده از آسفالت پلیمری علاوه بر چند برابر شدن عمر روکش آسفالت خیابان ها و جاده ها، مشکل روکش آسفالت پل های فلزی را نیز برطرف خواهد کرد، اظهار داشت: مقاومت بالای این نوع آسفالت در درجه حرارت 90 درجه بالای صفر مانع از جمع شدگی و عریان زدگی آن می شود و با دارابودن اصطکاک بالا در هوای بارانی، لغزندگی ایجاد نمی کند و از این نظر نیز امنیت بالایی را برای خودروها فراهم می کند.
با توجه به اینکه این نوع آسفالت ها به حرارات و پروسه دما، سوخت و بخارات ناشی از آن که یکی از عوامل تخریب کننده محیط زیست است نیاز ندارند، بنابراین با کاهش آلودگی های ناشی از این موارد و نبود حلال های هیدروکربنی آلیفاتیک که در تولید آسفالت سرد بر پایه قیر MC2 تولید می شود منجر به سالم سازی محیط می گردد.
استفاده از ضایعات غیر قابل مصرف آسفالت سرد به عنوان یکی از مونومرهای پلیمر در حدود 30 درصد موجب پاکسازی محیط می شود.
ضخامت آسفالت پلیمری حدود 1/5 سانتی متر است و به علت عمر مصرف بیشتری که نسبت به آسفالت گرم دارد برای استفاده در سطح شهر به صرفه است.
آسفالت سرد پلیمری مشکی مخلوط پلیمری فوق پیشرفته می باشد که تا کنون در خاورمیانه تولید نشده است و آسفالت پلیمری رنگی راه بسپار به دلیل تک جزئی بودن و پایداری زمانی بیشتر فام، در جهان نظیر ندارد.
عمده محصولات تولیدی با عنوان آسفالت رنگی در جهان، به طور عام دو جزئی و بر پایه رزینهای اپوکسی یا پلی اورتان در حجم بسیار اندک (به دلیل کوتاهی زمان ژل تایم) و به قیمتهای گزاف تولید و عرضه می شود.
هم اکنون فقط چند شرکت معدود داخلی نسبت به تولید آسفالت سرد بر پایه قیر محلول در حلال های هیدروکربنی که تاثیرات مخرب زیست محیطی دارد فعالیت می کنند و راه بسپار تنها تولید کننده آسفالت سرد پلیمری مشکی تک جزئی در خاورمیانه است
استقبال از این محصول در سطح کشور و سازمان های ذیربط تقریبا بی نظیر بوده است و بیشتر ادارات مرتبط با راه و آسفالت از این طرح ولو با حداقل امکانات موجود خود استقبال کرده اند.
و در آخر مشخصات کلی آسفالت سرد رنگی را به عنوان یک نوع از آسفالت های پلیمری را به صورت اجمالی بررسی می کنیم.
آشنایی با آسفالت سرد رنگی :
شناسایی پلیمر:
نوع پلیمر:
مزایای آسفالت:در اجرای این پلیمر نیاز به اجرای لایه پرایمربر پایه محلول mc2 یا قیر داغ وجود ندارد و دیگر چسبی بی نظیر که توانایی چسبندگی به تمام سطوح به غیر سطوح دارای خاک و رطوبت را دارد .بنابراین سطح مورد اجرا بایستی از هرگونه گردو رطوبت پاک گشته باشد.
نحوه اجرا :
ماندگاری :پلیمر در صورت عدم تماس با نور و هوا دارای قابلیت انبار داری تا 2 ماه را خواهد داشت . بنابراین چنانچه به هر دلیل ممکن کیسه ها پاره گردید بایستی سریعا نسبت به اجرای آن اقدام نمود.
عمده محصولات تولیدی با عنوان آسفالت رنگی در جهان به طور عام دو جزیی و بر پایه ی رزین های اپوکسی یا پلی اورتان در حجم بسیار اندک ( به دلیل کوتاهی زمان ژل تایم) و به قیمت های گزاف تولید و عرضه می شود.
نتیجه گیری:
با توجه به هزینه های بالا و گزافی که صرف نگهداری و ترمیم جاده ها و خیابان ها صورت می پذیرد این نوع آسفالت( آسفالت های پلیمری) به دلیل کارایی و طول عمر حدود 50 درصد هزینه ها را کاهش می دهد.
با توجه به پتانسیل های خوبی که هم در نیروهای فعال و مواد اولیه کشورمان دارد لزوم انجام یک برنامه ریزی برای بهبود راه های جاده ای کشور احساس می شود.
منابع:
1) خواص و کاربرد پلیمرهای طبیعی، دکتر نورالدین گودرزیان، نشر مهکامه، چاپ اول، پاییز 1385
2) سایت اینترنتی: http://database.irandoc.ac.ir/
3) سایت اینترنتی:http://www.cutlerrepaving.com/
تولید و مصرف فیلامنت‌های مصنوعی (سنتیتیک) از 1940 تجاری شد و امروزه سهم قابل توجهی از الیاف مصرفی را شامل میشود. این الیاف، دارای اختلافاتی با الیاف طبیعی هستند، اما به دلیل امکان آمیزه‌کاری و اختلاط دو یا چند پلیمر، علاوه بر اینکه روشی اقتصادی برای به‌دست آوردن الیاف جدید با خواص مطلوب است، ترفندی کاملا شناخته شده برای دستیابی به یک سری خواص ویژه بدون نیاز به سنتز پلیمر جدید است.
الیاف سنتیتیک اغلب به روش اکستروژن که عبارت است از خروج با فشار محلولی غلیظ (با غلظتی مانند عسل) از سوراخ‌های کوچکی به نام رشته‌ساز تولید می‌شوند که رشته‌های یکسره نیمه جامد پلیمری را ایجاد میکنند. از جمله روش‌های مهم تولید الیاف مصنوعی، ذوب ریسی، خشک‌ریسی، تر‌ریسی و ژل‌ریسی است. در خشک‌ریسی و تر‌ریسی، ماده‌ای جامد در حلال حل شده که یا توسط دمش هوای گرم تبخیر شده و یا در آب از ماده اصلی جدا میشود که در صورت استفاده از ماده تبخیر شدنی، از خشک‌ریسی و در صورت سنگین بودن حلال، از روش‌های تر‌ریسی استفاده می‌کنیم.
الف- تر‌ریسی
مایع مخلوط حلال غیرقابل تبخیر و ماده اصلی الیاف، از یک پمپ و یک هم‌زن عبور می‌کند. سپس، وارد رشته‌ساز شده و پس از عبور از استخر انعقاد، با غلطک پیچیده میشود. اکریلیک، ریون، آرامید، موداکریلیک و اسپاندکس را می‌توان با این روش تولید کرد.
نوع سیستم و درجه پخت، مهمترین عوامل تعیین‌کننده خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی درزگیرهای پلی سولفایدی هستند. این پلیمر مایع، دارای سیستم‌های پخت متنوعی است که بنابر نوع سیستم پخت و اجزای کامپاند متناسب با آن سیستم، نوع مصرف نهایی آنها تعیین میشود. یکی از عوامل پخت این درزگیرها که استفاده از آنها را در مخازن سوخت لاستیکی میسر می‌سازد، دی‌اکسید منگنز است. اجزای فرمولاسیون برای دستیابی به خواص مناسب، یکی از اساسی‌ترین مسائل در مورد ساخت درزگیرهای دوجزئی است. بررسی درصد تأثیرات این اجزا بر خواص فیزیکی و مکانیکی آمیزه‌ها، نشان میدهد که هر کدام از این اجزا، بنا به نوع سیستم پخت تاثیرات متفاوتی بر این خواص دارند. آزمایشات در این تحقیق، بر مبنای روش تاگوچی طراحی شده و آزمونهای خواص یادشده برای هر آزمایش انجام شده است و نتایج حاصله موردتجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند.
منظور از پلیمرهای پلیسولفاید، پلیمرهای آلیفاتیک دارای پیوندهای گوگردی در زنجیره اصلی پلیمر است. این اتصالات می‌توانند دو، سه و... گوگردی باشند. پلیمرهای پلی‌سولفایدی، شامل الاستومرهای جامد با وزن مولکولی بالا، پلیمرهای مایع با وزن مولکولی پایین و محلول‌های آبی این الاستومرها و یا پلیمرهای مایع هستند. در این میان، بیشترین کاربرد را پلیمرهای پلیسولفاید مایع دارند و در تولید درزبندها[1] به کار می‌روند. از جمله خواص منحصر بفرد این درزبندها که در هیچ درزبند دیگری دیده نشده و باعث شده است تمایل زیادی به استفاده از آنها در صنایعی حساس مانند هوافضا (که عمده‌ترین مصرف این درزبندها را دارا است) به‌وجود آید، خاصیت خود ترمیمی[2] آنهاست که به دلیل جابجایی‌های بین مولکولی باندهای گوگرد-گوگرد و یا واکنش آنها با گروههای «مرکاپتان» باقی مانده رخ میدهد. همین خاصیت، موجب میشود که این درزبندها به درزبندهای از قبل پخت شده چسبندگی خوبی داشته باشند. لذا هنگام تعمیرات، هزینه و آسیب کمتری متوجه تجهیزات، از قبل درزبندی شده میشود. کاربردهای آنها در صنایع هوافضا در آب‌بندی مخازن سوخت و کابین‌های تحت فشار، درزبندی اتصالات موجود در بال، بدنه و اطراف پنجره‌ها و نیز محافظت از لوازم الکتریکی است. نوع سیستم پخت و درجه پخت، از مهمترین عوامل تعیین‌کننده خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی محصول نهایی است. ساختار منحصر بفرد زنجیره اصلی پلیمرهای پلیسولفاید، سهم بسزایی در خواص مطلوب محصولات ساخته شده توسط این ماده را دارد. خواص درزبندهای ساخته شده از این پلیمر عبارتند از: مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر حلال‌ها و سوخت‌ها، انعطاف‌پذیری خوب و چسبندگی به بسیاری از سطوح نظیر استیل، آلومینیم، شیشه، لاستیک‌ها، بتون، چوب و... از نارسایی‌های این درزبندها می‌توان به پایین بودن مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر خزش و بوی بد اشاره کرد که با فرمولاسیون مناسب می‌توان این مسائل را تا حد زیادی برطرف کرد. مقاومت در برابر فرسودگی و سیالات و انعطاف‌پذیری در دمای پایین متناسب با درصد پلیمر موردمصرف در فرمولاسیون محصول است. با توجه به حساسیت کاربرد در درزبندهای هواپیما و سایر وسائل موردمصرف در صنایع هوافضا (عمده‌ترین کاربرد این پلیمر) درصد وزنی پلیمر در کامپاند بالای 60درصد است. به همین دلیل درجه پخت و سیستم پخت به‌کار گرفته شده که استحکام‌دهنده پلیمر پایه‌اند، اساسی‌ترین نقش را در خواص فیزیکی و مکانیکی محصول نهایی خواهند داشت.
عبارتی که عموماً برای انتشار زنجیر و اتصالات عرضی پلیمرهای مایع در چسب‌ها و درزبندها استفاده میشود، «پخت»[3] است. پخت در واقع همان فرایند vulcanization است که فرایندی برگشت‌ناپذیر از اتصالات بین مولکولی زنجیرهای پلیمری و ایجاد شبکه‌ای سه بعدی می‌باشد. باید توجه داشت که پخت از این دست، به معنای تبخیر حلال نیست.
پخت بر اثر اکسیداسیون
لاستیک پلیسولفاید دارای گروههای هیدروکسیل، توسط اکسید روی، پخت میشود. این در حالی است که لاستیک دارای ساختاری نظیر پلیمرهای مایع تجاری، با استفاده از پراکسید روی، پخت میشود. فرایند اخیرالذکر که اکسیداسیون گروههای انتهایی و شاخه‌ای مرکاپتان و تشکیل باندهای دی‌سولفاید است. (شکل1) اساس پخت برای اکثر درزبندها و پوشش‌های تجاری مبتنی بر پلیمرهای پلیسولفاید مایع است.
شکل1: مکانیسم پخت پلیمرهای پلی سولفاید
دی‌اکسید منگنز به‌عنوان عامل پخت
یکی از رایج‌ترین عوامل پخت در تکنولوژی پلی‌سولفایدها، دی‌اکسیدمنگنز است. (اکسید منگنزIV) که در درزبندها بخش شیشه‌های عایق و هواپیما کاربرد دارند. برای پی بردن به ساختار دی‌اکسید منگنز و مکانیزم پخت آن، روش رزونانس پارامغناطیسی الکترون (EPR) به‌کارگرفته میشود. با بررسی تغییرات سیگنال‌های حاصل از پخت پلیسولفاید توسط دی‌اکسید منگنز، هر دو مکانیزم رادیکال آزاد[4] و تراکمی[5] در کنار هم برای این پخت پیشنهاد شده‌اند. در آزمایشات، وقتی درصد اکسیژن موجود کاهش می‌یابد، می‌توان توسط تکنیک‌های اسپینی، درصد و انواع رادیکال‌های آزادی را که در واکنش دی‌اکسید منگنز فعال با پلیسولفاید با گروه انتهایی مرکاپتان و یا با گروههای مرکپتاید وجود دارند، مشخص کرد. رادیکال تیل ) ( تشکیل شده از SH- به وجود آمده است و نه از تجزیه SS-- و پخت بر اثر اتصال تعداد زیادی از رادیکال‌ها به وجود می‌آید. در آزمایشاتی که اکسیژن زیادی در آنها وجود دارد، عمر رادیکال‌های آزاد کاهش می‌یابد، اکسیژن مصرف میشود و سرعت پخت تشدید می‌یابد. آنالیز توسط NMR نشان میدهد که محصول با آنچه که در آزمایش تهی از اکسیژن به دست می‌آید، تفاوتی ندارد. در آزمایشات اسپینی دیگری که انجام شد، رادیکال‌های و و و نیز آنیون رادیکال - مشخص شدند. شکل2، مکانیسم پخت پلی‌سولفایدها توسط دی‌اکسید منگنز را نشان میدهد.
شکل2: واکنش‌های پخت پلی سولفایدها توسط MnO2
معرفی مواد و تجهیزات مورداستفاده
رزین پلیسولفاید مورد مصرف از نوع NVB II ساخت شرکت کازان[6] روسیه، دوده SRF ساخت کربن پارس، کربنات کلسیم کوت شده وینداور ایرانی، سیلیکا Cabosil ساخت cobat امریکا، روغن پارافین کلره، ساخت شرکت C.P.Hall امریکا، دی‌اکسید منگنز ساخت Kychem چین، و شتابدهنده‌های TMTD و DPG به ترتیب vulkacit thioram و vulkacit D ساخت شرکت Bayer AG آلمان، استئاریک اسید ساخت Natoleo مالزی، رزین فنولیک ساخت BASF آلمان و آب‌مقطر.
رئومتر MDR2000 ساخت شرکت Monsanto برای تعیین زمان پخت (t90 در 60درجه سانتیگراد)، زمان برشتگی و ماکزیمم و مینیمم گشتاور برشی. دستگاه کشش Instron 1114 برای اندازه‌گیری استحکام کششی، درصد افزایش طولی، استحکام برشی و مقاومت پوستگی. دستگاه سختی‌سنج Zwick 3100 از نوع Shore A برای تعیین سختی.
تمام آزمونهای یادشده، برطبق استاندارد AMS3269 (تدوین شده در 1993) انجام شد.
طراحی آزمایشات و کارهای تجربی
اجزای کامپاند برای بررسی میزان تاثیر بر خواص، مطابق با جدول 1 انتخاب شدند. این جدول، شامل اجزای متغیر در هر فرمولاسیون به همراه سطح تغییرات هر یک از آنهاست. مقادیر داده شده برحسب phw (قسمت نسبت به صد قسمت وزنی رزین پلیسولفاید) است. با توجه به روش تاگوچی در طراحی آزمایشات، برای این تعداد متغیر با سطوح تعیین شده جدول استاندارد طراحی آزمایشات برابر آرایه‌های متعامد L32 وجود دارد.
جدول1: متغیرهای موردبررسی و سطح تغییرات هر یک
 |
با توجه به ترکیبات تعیین شده از سطوح توسط جدول آرایه‌های استاندارد M32، تعداد 32 کامپاند به دست آمد که در جدول 2 درصد ترکیب اجزا در مقابل شماره کامپاند مربوطه، آمده است. در تمام کامپاندها، اجزای مشخص شده با 100قسمت رزین پلیسولفاید ترکیب شدند. ترتیب اختلاط به این صورت بود که ابتدا اجزای شتابدهنده و عامل پخت به همراه قسمتی از روغن ترکیب شده و کامپاند پخت را تشکیل دادند. رزین پلیسولفاید نیز با دوده (SRF black)، کربنات کلسیم، سیلیکا (Cabosil)، اسید استئاریک و درصدی از روغن پارافین کلره، مخلوط شد و کامپاند پایه را تشکیل داد. سپس دو جزء را با یکدیگر مخلوط کرده و آمیزه نهایی در دمای 60درجه سانتیگراد، پخت شد.
نتیجه‌گیری و بحث
نتایج حاصل از هر یک از آزمایشات انجام شده (جدول 2) توسط روش‌های آماری (روش تاگوچی) مورد آنالیز و بررسی قرار گرفت و سهم هر یک در هر آزمون تعیین شد. بر این اساس، کامپاند بهینه‌ای که تامین‌کننده خواص موردنظر است، طراحی گردید. در شکل 3 نحوه تغییرات درصد تورم، سختی و استحکام پوستگی به صورت شماتیک (در سه ردیف برای بررسی مقایسه بهتر) آمده است.
جدول2 : نتایج آزمونهای خواص بر روی آمیزه های طرح در سیستم MnO2
مشاهده می‌کنید که چگونگی تغییر این سه خاصیت در هر آمیزه، تقریباً نزدیک به هم بوده و بروز برخی تفاوت‌های موجود، به دلیل نوع اثر بعضی از مواد به واسطه واکنش‌های شیمیایی استوکیومتریک و یا فعالیت سطحی هر یک از اجزا (که تعیین‌کننده میزان اختلاط و یا ضریب انباشتگی در نمونه می‌باشد) بوده است. اثر کربنات کلسیم در سختی تورم و استحکام پوستگی، به عنوان نمونه در شکل 4 ارائه شده است.
با بررسی نوع شکست استحکام پوستگی، مشخص شد که تنها عامل افزایش‌دهنده چسبندگی (رزین فنولیک) تعیین‌کننده نیست، هر چند که با افزایش این عامل، نوع شکست چسبی[7] به مراتب کاهش می‌یابد.
افزایش MnO2 تا 5 پارت، موجب افزایش خواص و کاهش نسبی سرعت پخت میشود. بعد از این مقدار، شاهد کاهش در استحکام نمونه و همچنین افزایش درصد تورم خواهیم بود که بیانگر مقدار بحرانی در استفاده از این عامل پخت می‌باشد.
با بررسی دیگر عوامل مشخص میشود عواملی که در پخت اثر تاخیردهندگی دارند، به ترتیب عبارتند از: اسیداستئاریک، رزین فنولیک و سیلیکا که این مورد، ناشی از ماهیت اسیدی مواد ذکر شده بوده و باعث میشود در درجات حرارت بالا و فشار زیاد، واکنش‌های هیدرولیز و تخریب پلیمر، افزایش یابند. برعکس، آب، DPG و TMTD به ترتیب اثر تسریع‌کنندگی بر پخت دارند. با بررسی‌های انجام شده، فرمولاسیونی که دربرگیرنده بهینه‌ای از خواص می‌باشد، طراحی شد (جدول3).
جدول3: فرمولاسیون نهایی طراحی شده برای سیستم پخت MnO2
شکل4: نحوه تأثیرات کربنات کلسیم بر خواص آمیزه در سیستم Mno2
منابع:
1. George Odian ,"Principles of polymerization" John Wiley & Sons, Inc, New York, 1991
2. C.Eniss, P.J. Hanhela, R.H.E.Hung, G.J.Long and D.Bernton paul, "General procedures to determine the composition of commercial, two part polysulfide aircraft sealants", J. of applied polymer science, vol. 41,pp. 2837-2856, 1990.
3. Aliphatic polysulfides, a monograph by Heinz Lucke-Huthing and Wepf. Verlag. Heidelberg. 1994.
4. G.B.Lowe, "The cure chemistry of polysulfides", Int. J.Adhesion and Adhesives, 19,pp.345-348,1997.
5. J.R.Panek, "Polysulfide Sealants and Adhesives", Handbook of adhesives, I.Skeits, Ed, chap 16,pp. 307-315,1990.
[1]. Sealants
[2]. Self- repair
[3] cure
[4]. Free radical
[5]. Polycondensation
[6]. Kazan
[7]. Adhesive
امروزه استفاده از پلیمرها به اندازه ای رایج شده که می توان گفت بدونِ استفاده از آنها بسیاری از حوایج روزمره ما مختل خواهد شد. مقاله حاضر، پلیمرهای مقاوم حرارتی را مورد مطالعه قرار می دهد که علاوه بر مصارف متعدد، در صنایع هوا- فضا نیز نقش عمده ای ایفا می کنند.
پلیمرها، بخش عمده ای از مشتقات نفتی هستند که در انواع مختلف در صنعت پتروشیمی، تولید و در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه استفاده از پلیمرها به اندازه ای رایج شده که می توان گفت بدونِ استفاده از آنها بسیاری از حوایج روزمره ما مختل خواهد شد. مقاله حاضر، پلیمرهای مقاوم حرارتی را مورد مطالعه قرار می دهد که علاوه بر مصارف متعدد، در صنایع هوا- فضا نیز نقش عمده ای ایفا می کنند. هنگامی که ترکیبات آلی در دمای بالا حرارت داده می شوند، به تشکیل ترکیبات آروماتیک تمایل پیدا می کنند. بنابراین می توان نتیجه گرفت که پلیمرهای آروماتیک باید در مقابل دماهای بالا مقاوم باشند. انواع وسیعی از پلیمرها که واحد های تکراری آروماتیک دارند، در سالهای اخیر توسعه و تکامل داده شده اند.
این پلیمرها در صنایع هوا- فضا مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا در برابر دمای زیاد پایداری مطلوبی از خود نشان می دهند. برای این که یک پلیمر در برابر حرارت و در برابر گرما مقاوم تلقی شود، نباید در زیر دمای ??? درجه سانتی گراد تجزیه شود. هم چنین باید خواص مورد نیاز و سودمند خود را تا دماهای نزدیک به دمای تجزیه حفظ کند. این گونه پلیمرها دارای Tg بالا و دمای ذوب بالا هستند. پس می توان گفت پلیمرهای مقاوم حرارتی به پلیمرهایی گفته می شود که در دمای بالا بکار برده می شوند، به طوری که خواص مکانیکی، شیمیایی و ساختاری آنها، با خواص سایر پلیمرها در دماهای پایین متفاوت باشد. پلیمرهای مقاوم حرارتی به طور عمده در صنایع اتومبیل سازی، صنایع هوا- فضا، قطعات الکترونیکی، عایق ها، لوله ها، انواع صافی ها، صنایع آشپزی و خانگی، چسب ها و پوشش سیم های مخصوص مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمرهای یاد شده هم به روش آلی و هم به روش معدنی تهیه می شوند. ذکر این نکته مهم است که روش آلی متداول تر و اغلب پژوهش ها توسط دانشمندان پلیمر در این زمینه ها به ثمر رسیده است.
پایداری حرارتی
پایداری حرارتی پلیمرها، تابع فاکتورهای گوناگونی است. از آنجا که مقاومت حرارتی تابعی از انرژی پیوندی است، وقتی دما به حدی برسد که باعث شود پیوندها گسیخته شوند، پلیمر از طریق انرژی ارتعاشی شکسته می شود. پس پلیمرهایی که دارای پیوند ضعیفی هستند در دمای بالا قابل استفاده نیستند و از بکار بردن منومرها و هم چنین گروه های عاملی که باعث می شود این پدیده تشدید شود، باید خودداری کرد.
البته گروه هایی مانند اتر یا سولفون، نسبت به گروه هایی مانند آلکیل و NH و OH پایدارتر هستند، ولی وارد کردن گروه هایی مانند اتروسولفون و یا گروههای پایدار دیگر صرفاً بخاطر بالا بردن مقاومت حرارتی نیست، بلکه باعث بالا رفتن حلالیت نیز می شوند. تاثیرات متقابلی که بین دو گونه پلیمری وجود دارد، ناشی از تاثیرات متقابل قطبی- قطبی، و پیوند هیدروژنی (?-?? Kcal/mol) است که باعث بالا رفتن مقاومت حرارتی در پلیمرها می شوند. این قبیل پلیمرها باید قطبی و دارای عامل هایی باشند که پیوند هیدروژنی را بوجود آورند، مانند: پلی ایمیدها و پلی یورتانها. انرژی رزونانسی که به وضوح در آروماتیک ها به چشم می خورد، مخصوصاً در حلقه های هتروسیکل و فنیلها و کلاً پلیمرهایی که استخوان بندی آروماتیکی دارند باعث افزایش مقاومت حرارتی می شوند.
در مورد واحدهای تکراری حلقوی، شکستگی یک پیوند در یک حلقه باعث پایین آمدن وزن مولکولی نمی شود و احتمال شکستگی دو پیوند در یک حلقه کم است. پلیمرهای نردبانی یا نیمه نردبانی پایداری حرارتی بالاتری نسبت به پلیمرهای زنجیره باز دارند. بنابراین اتصالات عرضی موجب صلب پلیمرهای خطی می شوند که شامل حلقه های آروماتیک با چند پیوند یگانه مجزا هستند. با توجه به نکاتی که ذکر شد برای تهیه پلیمرهای مقاوم حرارتی باید نکات زیر رعایت شوند.
- استفاده از ساختارهایی که شامل قوی ترین پیوند های شیمیایی هستند. مانند ترکیبات هتروآروماتیک، آروماتیک اترها و عدم استفاده از ساختارهایی که دارای پیوند ضعیف مثل آلکیلن- آلیسیکلیک و هیدروکربن های غیر اشباع می باشند.
- ساختمان ترکیب باید به گونه ای باشد که به سمت پایدار بودن میل کند، پایداری رزونانسی آن زیاد باشد و بالاخره ساختارهای حلقوی باید طول پیوند عادی داشته باشند، به نحوی که اگر یک پیوند شکسته شد، ساختار اصلی، اتم ها را کنار هم نگه دارد.
لباس فضا نوردان
امروزه در زمینه پلیمرهای مقاوم حرارتی پیشرفت های زیادی حاصل شده است. پژوهشگری به نام کارل اسی مارول که یک محقق برجسته در زمینه مقاومت حرارتی پلیمرها است، باعث توسعه تجارتی پلی بنزایمیدازول، با نام تجارتی PBI ، شده است که به شکل الیاف برای تهیه لباس فضانوردان مورد استفاده قرار می گیرد. البته این تنها یکی از موارد کاربردهای متنوع پلیمرهای مقاوم حرارتی در برنامه های فضایی است. بی تردید اگر سالها پژوهش علمی و آزمایش های گوناگون موجب کشف الیاف پلیمری مقاوم برای تهیه لباس فضا نوردان نمی شد، هیچ فضا نوردی نمی توانست به فضا سفر کند.
طی سال های اخیر گونه های وسیعی از پلیمرهای آروماتیک و آلی فلزی مقاوم در برابر گرما، توسعه و تکامل داده شده اند، که تعداد کمی از آنها به علت قیمت بالای آنها در تجارت قابل قبول نبوده اند. پلیمرهای آروماتیک، به خاطر اسکلت ساختاری صلب، دمای گذار شیشه ای Tg و ویسکوزیته بالا، قابلیت حلالیت کم دارند، بنابراین سخت تر از سایر پلیمرها هستند. در حال حاضر بالاترین حد مقاومت گرمایی از پلیمرهای آلی بدست آمده است، بنابراین در سال های اخیر تاکید روی معرفی تفاوت های ساختاری پلیمرها بوده است.
پیوستن گروه های انعطاف پذیر مانند اتر یا سولفون در اسکلت، یک راهکار است. هر چند این اقدامات باعث حلالیت بیشتر، ویسکوزیته کمتر و معمولاً پایداری حرارتی کم می شود. نگرش دیگر برای وارد کردن گروههای آروماتیک حلقه ای این است که به صورت عمودی در اسکلت صفحه ای آروماتیک قرار می گیرد. همان طور که در پلی بنزایمیدازول اشاره شد این ساختارها که »کاردو پلیمر« نامیده می شوند معمولاً پایداری بالایی دارند، بدون این که خواص دمایی آنها از بین برود. وارد کردن اسکلت با گروههای فعال که در اثر گرما موجب افزایش واکنش حلقه ای بین مولکولی می شوند، راهی دیگر برای پیشرفت روندکار است.
مهم ترین و پرمحصول ترین راه از نقطه نظر توسعه تجارتی، سنتز الیگومرهای آروماتیک یا پلیمرهایی است که با گروههای پایانی فعالی، خاتمه داده شده اند. الیگومرهایی که انتهای آنها فعال شده اند، در دمای نسبتاً پایین ذوب می شوند و در انواع حلال ها نیز حل می شوند. هم چنین در موقع حرارت دادن به پلیمرهای شبکه ای پایدار تبدیل می شوند.
مقاومت در برابر حرارت
هنگامی که از پلیمرهای مقاومت حرارتی صحبت می شود باید مقاومت حرارتی آنها را برحسب زمان و دما تعریف کنیم. افزایش هر کدام از فاکتورهای ذکر شده موجب کاهش طول عمر پلیمر می شود و اگر هر دو فاکتور افزایش یابند طول عمر به صورت لگاریتمی کاهش می یابد. به طور کلی اگر یک پلیمر به عنوان پلیمر مقاوم حرارتی در نظر گرفته می شود، باید به مدت طولانی در ??? درجه سانتی گراد، در زمان های متوسط در پانصد درجه سانتی گراد و در کوتاه مدت در دمای یکهزار درجه سانتی گراد خواص فیزیکی خود را حفظ کند. به طور دقیق تر یک پلیمر مقاوم حرارتی باید طی سه هزار ساعت و در حرارت ??? درجه سانتی گراد، یا طی یکهزار ساعت در ??? درجه سانتی گراد، یا طی یک ساعت در ??? درجه سانتی گراد و یا طی ? دقیقه در ??? درجه سانتی گراد، خواص فیزیکی خود را از دست ندهد.
برخی از شرایط ضروری برای پلیمرهای مقاوم حرارتی، بالا بودن نقطه ذوب، پایداری در برابر تخریب اکسیداسیونی در دمای بالا، مقاومت در برابر فرآیندهای حرارتی و واکنش گرمای شیمیایی است. سه روش اصلی برای بالا بردن مقاومت حرارتی پلیمرها وجود دارد. افزایش بلورینگی، افزایش اتصال عرضی و حذف اتصال های ضعیفی که در اثر حرارت اکسید می شوند. افزایش بلورینگی، کاربرد پلیمرها را در دمای بالا محدود می کند. زیرا موجب کاهش حلالیت و اختلال در فرآورش می شود. برقرار کردن اتصال های عرضی در الیگومرها روش مناسبی است و خواص پلیمر را به طور واقعی اما غیر قابل برگشت تغییر می دهد.
اتصالاتی که باید حذف شود شامل اتصال های آلکیلی، آلیسیکلی، غیر اشباع و هیدروکربن های غیر آروماتیک و پیوند NH است . اما اتصالاتی که مفید است شامل سیستم های آروماتیکی، اتر، سولفون و ایمید و آمیدها هستند. این عوامل پایدار کننده به صورت پل در ساختار پلیمر واقع و موجب پایداری آنها می شوند. از طرفی ضروری است که پلیمر از قابلیت به کار گیری و امکان فرآورش مناسب برخوردار باشد.
پس باید تغییرات ساختاری طوری باشد که حلالیت و فرآورش مناسب تر داشته باشند. برای این منظور باید از واحد های انعطاف پذیرِ اتر، سولفون، آلکیل و همچنین از کوپلیمره کردن، و تهیه ساختارهایی با زنجیر نامنظم استفاده کرد.به طور کلی پلیمرهای مقاوم حرارتی به چهار دسته تقسیم می شوند. پلیمرهای تراکم ساده، مانند پلیمرهایی که از حلقه آروماتیک تشکیل شده اند و با اتصالات تراکمی به یکدیگر متصل هستند. پلیمرهای هتروسیکل، یعنی پلیمرهایی که از حلقه های آروماتیک تشکیل شده اند اما از طریق حلقه های هتروسیکل به هم وصل شده اند. کوپلیمرهای ترکیبی تراکمی هتروسیکل، یعنی پلیمرهایی که شامل ترکیبی از اتصال های تراکمی ساده و حلقه های هتروسیکل می باشند و پلیمرهای نردبانی که شامل دو رشته زنجیر هستند.
روغن گیری از واکس
Slack Wax به دست آمده از واحد واکس گیری بر حسب شرایط عمل، حاوی15 تا50 درصد روغن است. جهت روغن گیری از واکس از3 خاصیت فیزیکی واکس و روغن استفاده می شود.
روغن گیری از واکس با استفاده از تفاوت نقطه ذوب واکس و روغن
این روش که Sweating نامیده می شود به خاطر پایین بودن راندمان عمل و محدودیت های موجود از لحاظ ماده اولیه، چندان مورد توجه نیست. با استفاده از این روش تنها می توان از واکس های پارافینی روغن گیری کرد، زیرا در هنگام گرم کردن واکس، وجود بلورهای درشت در واکس های پارافینی فضای آزادی را جهت جریان روغن ایجاد می کند. درصد روغن موجود در واکس مورد عمل و شرایط گرم و سرد کردن آن، دو عامل موثر در کیفیت محصول به دست آمده است. برای روغن گیری از واکس ابتدا آن را ذوب کرده و به بالاترین قسمت سینی هایی که به صورت پلکانی روی هم قرار گرفته اند، فرستاده می شود تا در آنجا سرد شود. سپس واکس سرد شده را به تدریج گرم کرده و حین گرم شدن آن، قطرات روغن از درون بلورهای واکس به پایین تراوش می کند و به وسیله لوله هایی که در اطراف سینی تعبیه شده است از سیستم خارج می شود. سرعت گرم کردن واکس باید حتی الامکان کم باشد(1تا2 درجه فارنهایت در ساعت)
از واکس باقی مانده در بالای سینی، در هر مرحله ای نمونه برداری شده و هنگامی که درصد روغن در آن به مقدار مورد نظر کاهش یافت عمل گرم کردن بر روی آن قطع می شود. واکس باقی مانده در بالای سینی جمع آوری می شود.
با استفاده از این روش نه تنها می توان واکس را از روغن جدا کرد بلکه می توان واکس هایی با نقطه ذوب های مختلف به دست آورد. از معایب این روش می توان به طولانی بودن زمان عمل(حدود70 ساعت) و بالا بودن درصد روغن در واکس اشاره کرد.
روغن گیری با حلال
معمولاً در روغن گیری از واکس از همان حلال مصرفی در واحد واکس گیری استفاده می شود. حلال های مصرفی در واحد روغن گیری از واکس، مخلوطی از تولوئن و متیل اتیل کتن، متیل ایزوبوتیل کتن، و دی کلرو اتان را تشکیل می دهند. روش عمل همانند روش واکس گیری از روغن موتور است. مزیت های این روش بر روش های دیگر شامل موارد زیر است:
الف: علاوه بر جداسازی روغن از واکس با این روش می توان واکس را با برش های مختلف و بر حسب نقطه ذوب آنها از یکدیگر جدا کرد.
ب: قابلیت انعطاف آن زیاد بوده و در مورد مواد اولیه آن هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد. ج: مقدار روغن باقی مانده در واکس نسبت به روش های دیگر کمتر است.
د: از آنجایی که در این روش از همان حلال واحد واکس گیری استفاده می شود هزینه تولید تقریباً50 درصد کاهش می یابد.
جدا کردن بعضی از انواع هیدروکربن هاموم های پارافینی: استخراج موم ها معمولاً از طریق استفاده از حلال و یا رسوب گیری، (در اثر سرد کردن) از فرآورده تقطیر خلا صورت می گیرد. این موم ها اساساً از نرمال پارافین ها با18 تا35 اتم کربن تشکیل شده ند. موم های پارافینی متداول در دمایی بین45 تا65 درجه سانتی گراد ذوب می شوند و مخلوطی از هیدروکربن های پارافینی نرمال از C22 تا C30 هستند.
موم های میکرو کریستالین: این موم ها در دمای بالاتری ذوب می شوند(90 درجه سانتی گراد) و جرم مولکولی بیشتری دارند(400 تا800) و آنها را می توان از باقی مانده (و نه از فرآورده) تقطیر خلا جدا کرد.
هم چنین می توان نرمال پارافین ها را به کمک الک های مولکولی یا ترکیبات اوره از بعضی برش های نفتی جدا کرد.
پارافین ها(نرمال پارفین ها): از مخلوط نرمال پارفین ها یا10 تا20 اتم کربن، بر حسب برشی که از آن استخراج شده اند خلوص ساختمان نرمالشان می تواند از98 درصد هم تجاوز کند.
الک های مولکولی که به کار می روند «لند» نام دارند و عبارتند از زئولیت های بلورین سنتزی به فرمول عمومی زیر:
MC12/n[(AL2O3)12.(SiO2)12]27H2O
که در آن MC یک کاتیون با بارn را نشان می دهد. شبکه بلورین مکعبی این زئولیت ها از چهار وجهی های SiO4 و ALO4 تشکیل شده است. این ساختمان خلل و فرجی را به وجود می آورد که قطر آنها بستگی به کاتیون به کار رفته دارد.
هیدروکربن های نرمال پارافینی می توانند در این خلل و فرج نفوذ کنند در حالی که هیدروکربن های شاخه دار و حلقوی نمی توانند داخل این منافذ بشوند.
الک های 4A ، زئولیت های از نوع A و به فرمول عمومی زیرند:
0/96Na2O-1/00 Al2O3-0/02 SiO2
و فقط مولکول هایی را که از 4A کوچکترند، جذب می کنند. الک های 5A همان الک های 4A هستند با این تفاوت که75درصد سدیم آن به وسیله کلسیم جانشین شده است قطر خلل و فرج 5A است. این الک های مولکولی برای استخراج نرمال پارافین ها به کار می روند. در استخراج نفت سفید نرمال، پارافین هایی که حاصل می شوند،10 تا13 اتم کربن دارند درحالی که در استخراج گازوئیل، پارافین های C14 و C18 به دست می آید.
استخراج با اوره: این روش بر این اساس قرار دارد که اوره قادر است با پارافین های خطی، کمپلکس های متبلور تشکیل دهد(شکل1). در این کمپلکس ها، مولکول های اوره CO(NH2)2 فنروار بر روی یال های منشور های شش گوشی قرار گرفته اند. این مولکول ها به وسیله پیوندهای هیدروژنی (که در شکل1 با نقطه چین مشخص شده اند) در جای خود نگهداری می شوند. بدین ترتیب این مولکول ها کانالی تشکیل می دهند که در داخل آن مولکول های پارافینی (به شرط آنکه شاخه نداشته باشند) قرار می گیرند. قطر داخلی کانال ها 4/7A است.
خلوص نرمال پارافین هایی که به وسیله اوره استخراج می شوند کمتر از پارافین هایی است که با روش الک مولکولی به دست می آیند. حتی در بعضی شرایط دارای5 درصد ساختمان ایزو هستند. آلکان های5،4،3 اتم کربن دار، با اوره ترکیب افزایشی نمی دهند.
اولین مولکول پارافینی که ترکیب افزایشی می دهد هگزان است و پس از آن پایداری کمپلکس اوره- پارافین با جرم مولکولی هیدروکربن افزایش می یابد.
هیدروکربن های شاخه دار در صورتی می توانند ترکیب افزایشی بدهند که استخلاف ها بر روی کربن2 و یا3 بوده و زنجیر اصلی نیز بیش از11 اتم کربن داشته باشد. اگر استخلاف متیل در کربن4 یا5 باشد زنجیر اصلی باید بیش از15 اتم کربن داشته باشد.
در صورتی که گروه های دی متیل3،2 و4،3 وجود داشته باشند، زنجیر باید بیش از18 اتم کربن داشته باشد. بر حسب آنکه اوره به شکل متبلور و یا محلول باشد، روش ها با یکدیگر اختلاف پیدا می کنند.
می توان تیو اوره CS(NH2)2 را جانشین اوره کرد ولی در این صورت، روش جدا کردن، خاصیت گزینش پذیری خود را از دست می دهد زیرا هیدروکربن های شاخه دار و نفتن ها نیز جذب می شوند.
واکس ها هیدروکربن هایی هستند که از نفت خام استخراج می شوند. وجود ترکیبات شیمیایی با ارزشی نظیر پارافین های نرمال، نظر هر شیمی دانی را به خود جلب می کند. با استفاده از واکنش های شیمیایی می توان مواد با ارزشی را بدست آورد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.
واکس های نفتی را برحسب مواد اولیه ای که از آن به دست می آیند، می توان به سه دسته تقسیم کرد.
الف: واکس های پارافینی
این نوع واکس از مواد اولیه با نقطه جوش پایین به دست آمده و بیشتر ترکیبات سازنده آن از هیدروکربن های نرمال پارافینی تشیکل یافته است. بیشتر هیدروکربن های شاخه دار (در صورت وجود) از نوع ایزو پارافین ها هستند. هیدرو کربن های سازنده واکس دارای20 تا40 مولکول کربن می باشند و جرم مولکولی آنها بین280 تا560 متغیر است. هم چنین در دمای عادی جامد بوده و ویسکوزیته آن حدود 35-45 SUS (در100 درجه سانتی گراد) و کریستال های آن به صورت سوزنی یا صفحه ای است.
ب: واکس های میکروکریستال
واکس های میکروکریستال از واکس گیری مواد اولیه سنگین (مواد اولیه با نقطه جوش بالا) به دست می آیند. کریستال های آن از انواع پارافینی ریزتر بوده و جرم مولکولی آن حدود800-450 وتعداد ترکیبات کربن سازنده آن بین57-32 می باشد.
واکس های میکروکریستال در مقایسه با انواع پارافین ها با اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسید سولفونیک بهتر ترکیب می شوند و علت این ترکیب، وجود هیدروژن، روی کربنِ نوع سوم است. انواع اکسیده شده این واکس ها در صنایع تولیدی واکسِ کف اطاق (POLISH) استفاده می شود. هم چنین در تولید رنگ به عنوان پیگمان سوسپانسیون به کار گرفته می شوند.
ج: پترولاتوم
اگر عمل واکس گیری بر روی مواد باقی مانده تقطیر انجام شود واکس حاصل را پترولاتوم می نامند. کریستال های آن از دو نوع قبلی ریزتر بوده و مقداری روغن را در خود نگه داری می کنند به طوری که معمولاً حالت ژلاتینی دارند.
جرم مولکولی آن بین980-560 و نقطه ذوب آن بین85-55 درجه سانتی گراد است. در مواقعی که بخواهند پترولاتوم را بدون استفاده از حلال و حرارت پخش کنند، از پترولاتوم امولسیون شده در آب استفاده می شود. برای این منظور بایستی مخلوطی از واکس ذوب شده در آب داغ با استفاده از یک امولسیون کننده نظیر تترا اتانول آمین تهیه کرد.
جدول(1-1) خواص فیزیکی و شیمیایی واکس های پارافینی - میکروکریستال و پترولاتوم را نشان می دهد.
بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی واکس های پارافینی
بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی واکس می تواند تا حدی در شناسایی ساختمان شیمیایی واکس ها مورد استفاده قرار گیرد. به طور کلی شناسایی خواص واکس ها را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
الف: روش های فیزیکی (نقطه ذوب، درصد روغن، ویسکوزیته، ضریب شکست، جرم مخصوص ...)
ب: آزمایش هایی که بیشتر جنبه مکانیکی داشته و بیشتر در صنایع، به منظور شناخت خصوصیات واکس به هنگام مصرف بر روی آن انجام می گیرد. (مقاومت در مقابل کشش، مقاومت در مقابل سایش، جلای واکس، انعطاف پذیری)
ج: بررسی ساختمان شیمیایی ترکیبات سازنده واکس
1- اسپکترومتر جرمی:
با استفاده از اسپکترومتر جرمی در دمای زیاد می توان نوع ترکیبات و درصد هر یک از آنها را در واکس تعیین کرد.
2- کروماتوگراف گازی:
در این روش، پیک های حاصل از گاز، کروماتوگرافی واکس را تعیین کرده و از مقایسه آن با پیک های استاندارد به دست آمده می توان ترکیبات سازنده واکس و نیز با محاسبه سطح زیر هر پیک، درصد آن ترکیب را در واکس تعیین نمود.
روش اسپکترومتر جرمی در مقایسه با روش های دیگر برای شناسایی ترکیبات سازنده واکس روشی مناسب است. در مواقعی که استفاده از این روش ممکن نباشد می توان با روش ساده زیر تا حدودی ترکیبات سازنده واکس را شناسایی کرد. روش عمل بدین صورت است که ابتدا خواص فیزیکی مهم واکس نظیر نقطه ذوب، ضریب شکست، ویسکوزیته، چگالی و غیره را تعیین کرده و از مقایسه آن با خواص فیزیکی هیدروکربن های پارافینی، هیدروکربور پارافینی معادل واکس را مشخص کرد.
محققان از ساخته شدن رگهای خونی با استفاده از پلیمر مصنوعی خبر دادند.
دانشمندان می‌گویند: با استفاده از یک پلیمر مصنوعی موفق به رشد دادن رگهای خونی شده‌اند. فرایندی که می‌تواند منجر به بهبود داروهای احیاکننده شود که هدف آن کمک به بافت‌های آسیب دیده بدن و ساخت بافت جدید توسط خود بدن می‌باشد.
اندرس گارسیا، سرپرست این تحقیق در موسسه فن‌آوری جورجیا می‌گوید: پلیمرهای معروف به هیدروژل‌ها در بدن حیوانات سازگاری خوبی داشته و روشی نوید دهنده برای درمان بیماری‌های مربوط به رگهای قلبی، کم‌خونی موضعی قلب و کمک به بقای سلول‌ها و بافت‌های پیوندی به بدن می‌باشد.
محققان روش خود را روی موش‌هایی که جریان خون در ساق پای آنها با مشکل مواجه بود آزمایش کردند که بعداز یک هفته، جریان خون در ساق پا 50 درصد بهبود پیدا کرد.
محققان معتقدند این روش نسبت به دیگر روش‌های درمانی مزیت‌های زیادی دارد.
دانشمندان هم اکنون مشغول بررسی هستند تا بفهمند آیا می‌توان از این پلیمرها در درمان بیماری‌های رگهای قلبی، کم‌خونی موضعی قلب و دیابت استفاده کرد یا نه؟
