سفارش تبلیغ
صبا ویژن

تخریب پلیمر تغییر در قدرت خواص کششی، رنگ، شکل، و یا وزن مولکولی پلیمر یا پلیمرهای مبتنی بر یک محصول تحت تاثیر یک یا چند عامل محیطی مانند گرما، نور، مواد شیمیایی، و در برخی موارد ، اقدام گالوانیک رخ میدهد. آن است که اغلب به علت بریدگی اوراق قرضه پلیمر زنجیره ای از طریق هیدرولیز، منجر به کاهش جرم مولکولی از پلیمر است.اگر چه چنین تغییراتی غالبا نامطلوب است، در برخی موارد، مانند تجزیه زیستی و بازیافت، آنها ممکن است در نظر گرفته شده برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست است. تخریب نیز می تواند مفید باشد در تنظیمات پزشکی. به عنوان مثال، یک کوپلیمر از اسید polylactic اسید polyglycolic و در بخیه هیدرولیز که به آرامی کاهش پس از آنها به زخم استفاده شود به کار شده است.حساسیت از یک پلیمر به تخریب ساختار آن بستگی دارد. اپوکسی و زنجیره های حاوی ویژگی های معطر هستند به خصوص در معرض تخریب اشعه ماوراء بنفش در حالی که پلی استرها در معرض تخریب توسط هیدرولیز، در حالی که پلیمرهای حاوی ستون فقرات غیر اشباع به خصوص در معرض ترک خوردگی ازن. بر اساس پلیمرهای کربن هستند بیشتر در معرض تخریب حرارتی از پلیمرهای معدنی مانند polydimethylsiloxane، و بنابراین ایده آل برای اکثر برنامه های کاربردی با درجه حرارت بالا نیست. ماتریس با درجه حرارت بالا مانند bismaleimides (BMI)، polyimides تراکم (با پیوند OCN)، تریازین (با نیتروژن (N) که شامل حلقه ای) و ترکیب آن در معرض تخریب پلیمر در شکل خوردگی گالوانیکی وقتی فیبر کربن لخت تقویت شده با پلیمر CFRP در تماس با فلزات فعال مانند آلومینیم در محیط آب نمک.تخریب پلیمرها به شکل مولکول های کوچکتر ممکن است بریدگی تصادفی یا بریدگی های خاص را ادامه دهید. تخریب شده از پلی اتیلن تصادفی بریدگی و شکستگی تصادفی از اوراق قرضه که نگه اتم پلیمر با هم رخ می دهد. هنگامی که بالاتر از 450 درجه سانتیگراد گرم میشود، پلی اتیلن تنزل به شکل مخلوطی از هیدروکربن است. پلیمرهای دیگر، از قبیل پلی (آلفا methylstyrene)، تحت بریدگی زنجیره ای خاص با شکستگی اتفاق می افتد فقط در پایان می رسد. آنها به معنای واقعی کلمه و یا از حالت زیپ خارج depolymerize به منومر تشکیل دهنده.مرتب سازی زباله های پلیمری برای مقاصد بازیافت ممکن است با استفاده از کدهای شناسایی رزین توسعه یافته توسط انجمن صنعت پلاستیک به شناسایی نوع پلاستیک تسهیل می شود.






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 11:3 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

پزشکی - نوعی پوشش پلیمری که مثل یک آهن‌ربا باکتری‌ها را به خود جذب می‌کند و آن‌ها را از بین می‌برد، حتی قوی‌ترین باکتری‌ها را هم نابود می‌کند و ظاهرا جایگزینی موثر برای آنتی‌بیوتیک‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها است.

بهنوش خرم‌روز: مطالعات جدید محققین نشان می‌دهد که با استفاده از یک پوشش ساده پلیمری، می‌توان قوی‌ترین میکروب‌ها را از بین برد. این یک سلاح جدید، قوی و ساده برای موارد درمانی و البته پیشگیری است. 
به گزارش دیسکاوری،پوشش پلیمری که توسط مری چان، مهندس زیست-‌ داروسازی دانشگاه صنعتی نانیانگ واقع در سنگاپور و همکارانش ساخته شده، پیش از این توسط دو تولیدکننده در ساخت لنزهای تماسی مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعات نشان می‌دهند که پوشش پلیمری به کار رفته در این لنزها، 99 درصد از باکتری‌ها و قارچ‌هایی را که با آن‌ها مواجه شده از بین برده است. بنابراین می‌توان از این پوشش در ساخت ابزار پزشکی و درمانی زیادی استفاده کرد تا نیاز به استفاده از ضدعفونی‌کننده‌‌های ناخوشایند و آنتی‌بیوتیک‌های پردردسر هم کمتر شود. همچنین با این روش، فرایند مقاوم شدن باکتری‌هایی که معمولا روی چنین سطوحی جمع می‌شوند، ‌کندتر می‌شود. 
ایده استفاده از چنین روشی وقتی به ذهن چان رسید که سعی می‌کرد راهی برای مبارزه با باکتری‌های روی لنزهای تماسی پیدا کند. لنزهای تماسی معمولا منبعی برای باکتری‌ها و در نتیجه ایجاد عفونت هستند که می‌تواند به چشم‌ها آسیب برساند. برای مثال نوعی باکتری بهنام سودوموناس آئروگینوزا می‌تواند به معنای واقعی، قرنیه چشم را هضم کند. 
اما این پوشش پلیمری چه‌طور می‌تواند با باکتری‌ها مبارزه کند و آن‌ها را نابود کند؟ وقتی با میکروسکوپ به آن نگاه کنید، می‌بینید که ساختار پوشش پلیمری درست مانند یک اسفنج عمل می‌کند. بار مثبت روی سطح آن مانند یک مغناطیس، باکتری‌ها را به خود جذب می‌کند، چون سطح باکتری‌ها دارای بار منفی است. سپس منافذ بسیار ریز درون ساختار پوشش پلیمری،‌ باکتری‌ها را به درون می‌کشد، دیواره‌های سلولی باکتری را پاره می‌کند و در نتیجه باکتری را از بین می‌برد. 
مدتی است که چان روی پوشش‌های ضدباکتری کار می‌کند. وی به اتفاق همکارش، لی پنگ، پلیمر دیگری ساخته که بیشتر از این که جامد باشد،‌ ویژگی‌های یک مایع را داراست و بدون این که به سلول‌های بدن انسان آسیبی برساند، باکتری‌ها را از بین می‌برد. این یافته در ماه مارس/ اسفند گذشته در نشریه مواد پیشرفته معرفی شده است. همچنین گزارش اولین نسخه از پوشش پلیمری که چان برای اولین بار در سال گذشته برای لنزهای تماسی ساخت، در نشریه مواد طبیعی به چاپ رسیده است. 
به گزارش دانشگاه نانیانگ، جدیدترین پوششی که چانگ ساخته است، می‌تواند باعث کاهش گسترش بیماری‌ها در بیمارستان‌ها و حتی آشپزخانه‌ها گردد. چون معمولا در بیمارستان‌ها و حتی آشپزخانه‌ها، باکتری‌ها و موجودات ریز مقاوم به دارو، یکی از مشکلات بسیار جدی هستند.






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 11:2 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 

این پدیده یکی از خطرناکترین حالتهایی است که ممکن است برای یک پمپ به وجود آید. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می شود. هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ، فشار مایع در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود، حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می آیند که به همراه مایع به نقطه ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند. اگر در محل جدید فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد، حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره ها برخورد می نمایند. در چنین مکانی بسته به شدت برخورد، سطح پره ها خورده شده و متخلخل می گردد. این پدیده مخرب در پمپ ها را کاویتاسیون می نامند. پدیده کاویتاسیون برای پمپ بسیار خطرناک بوده و ممکن است پس از مدت کوتاهی پره های پمپ را از بین ببرد. بنابراین باید از وجود چنین پدیده ای در پمپ جلو گیری گردد. کاویتاسیون همواره با صدا های منقطع شروع شده و سپس در صورت ادامه کاهش فشار در دهانه ورودی پمپ، بر شدت این صدا ها افزوده می گردد. صدای کاویتاسیون مخصوص ومشخص بوده وشبیه برخورد گلوله هایی به یک سطح فلزی است. همزمان با تولید این صدا پمپ نیز به ارتعاش در می آید. در انتها این صداهای منقطع به صداهایی شدید ودائم تبدیل می گردد و در همین حال نیز راندمان پمپ به شدت کاهش می یابد. این پدیده در سرعتهای بالا باعث خرابی و ایجاد گودال می گردد . گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت‚فشار منطقه ای پائین می اید و ممکن است این فشار به حدی پائین بیاید که برابر فشار سیال در آن شرایط باشد و یا در طول سرریز یا حوضچه خلاءزایی در اثر وجود ناصافیها و یا ناهمواریهای کف سرریز خطوط جریان از بستر خود جدا شده و بر اثر این جداشدگی فشار موضعی در منطقه جداشدگی کاهش یافته و ممکن است که به فشار بخار سیال برسد . در این صورت بر اثر این دوعامل بلافاصله مایعی که در آن قسمت از مایع در جریان است به حالت جوشش درامده و سیال به بخار تبدیل شده و حبابهایی از بخار بوجود میاید . این حبابها پس از طی مسیر کوتاهی به منطقه ای با فشار بیشتر رسیده و منفجر میشود و تولید سر وصدا می کند و امواج ضربه ای ایجاد می کند و به مرز بین سیال و سازه ضربه زده و پس از مدت کوتاهی روی مرز جامد ایجاد فرسایش و خوردگی میکند . تبدیل مجدد حبابها به مایع و فشار ناشی از انفجار آن گاهی به 1000 مگا پاسکال میرسد .

انواع کاویتاسیون که ممکن است در پمپ ها اتفاق بیافتد:

 کاویتاسیون تبخیری (نارسایی NPSHa) :

شایعترین نوع کاویتاسیون می باشد و حدود 70% از کاویتاسیون ها را در بر می گیرد. برای جلوگیری از این نوع کاویتاسیون، مقدار NPSHa در سیستم باید از مقدار NPSHr (حداقل انرژی مورد نیاز پمپ که توسط کارخانه سازنده توسط منحنی هایی به همراه کاتالوگ پمپ ارائه می گردد) بیشتر باشد.برای جلوگیری از صدمات ناشی از این نوع کاویتاسیون، راهکار های زیر پیشنهاد می گردد:
1- کاهش دما که مقدار هد ناشی از فشار بخار سیال را کاهش دهد، هرچه دما کمتر باشد در نتیجه فشار اشباع متناظر به آن کمتر خواهد شد و در نتیجه احتمال کمتر شدن این فشار نسبت به فشار داخل پمپ افزایش می یابد . بنابراین وقتی خواستید که سیال با دمای بالا را پمپ کنید بسیار باید به این نوع کاویتاسیون دقت کنید.

 
2- افزایش تراز مایع در مخزن مکش که مقدار هد استاتیکی را افزایش می دهد.

 
3- بهبود و اصلاح پمپ شامل موارد زیر :

 
- کاهش سرعت که مقدار Hf(هد ناشی از افت) را کاهش می دهد.
- افزایش قطر چشمه پره
- بکار بردن دو پمپ کوچکتر بصورت موازی که موجب کاهش افد هد می شود.
در این شرایط مایع مجبور می شود از ناحیه پر فشار پمپ به طرف ناحیه کم فشار آن در عرض پره بازگردش کند. وقتی در قسمت مکش یا تخلیه جریان گردابی ایجاد می شود که ناشی از سرعت بالای سیال می باشد جریان سیال برعکس شده و در خلاف جریان حرکت جریان عادی سیال باز گردش می کند.

باز گردش سیال باعث می شود که قطر مفید عبور سیال در قسمت مکش و تخلیه کاهش یابد و باعث کاهش فشار سیال گردد(مطابق اصل برنولی). با کاهش فشار و رسیدن فشار به فشار بخار سیال پدیده کاویتاسیون ایجاد می شود.

این نوع کاویتاسیون به دو حالت اتفاق می افتد :

اول اینکه مایع داخل محفظه پمپ با سرعت موتور باز گردش کرده و یکباره حرارتش افزایش پیدا کرده و فوق گرم می شود.

دوم وقتی که سیال مجبور می شود که از میان آب بند ها و درزهای بین قطعات به سرعت عبور کند در این حالت حرارت بالا باعث تبخیر مایع خواهد شد.

صدمات ناشی از کاویتاسیون در پمپ های باز بیشتر در لبه تیغه های ایمپلر سمت چشم پره و در نوک تیغه ها تا قطر خارجی ایمپلر اتفاق می افتد. در پمپ های با ایمپلر بسته این صدمات روی نوار های سایشی بین پرهو بدنه محفظه ایجاد می شود.

برای بهبود و تصحیح شرایط در حالت ایمپلر باز باید ایمپلر را به گونه ای تنظیم کرد که تلرانس بین تیغه ها و محفظه دقیقا تصحیح شود.در پمپ های پره بسته امکان تصحیح شرایط نیست اما لازم است جریان محصور شده در قسمت تخلیه پمپ آزاد شود.

 فضای آزاد بین نوک پره و زبانه باید معادل 4% قطر پره باشد. صدمات ناشی از این نوع کاویتاسیون بیشتر در نوک تیغه های خارجی پره و پشت زبانه، روی دیواره محفظه داخلی دیده می شود.

 

- کاویتاسیون از نوع مکش

مکش هوا می تواند به اشکال مختلف در لوله ها و نقاط دیگر پمپ اتفاق بی افتد. مثلا در صورت ایجاد خلا در پمپف هوا می تواند به درون لوله ها وارد شود. یکی از این نمونه ها پمپبالاکش (Lift pump) می باشد. هوا از راههای زیر می تواند وارد پمپ شود.
1- آببند شفت پمپ
2- آببند ساق متصل به صفحه شیر در لوله مکش
3- رینگ های اتصالی لوله مکش
4- واشر های آب بند صفحه فلنج در اتصالات لوله
5- ارینگ ها و اتصالات پیچی در قسمت مکش
6- ارینگ ها و آب بندهای ثانویه در آب بندهای تک
7- سطوح آب بندهای مکانیکی تک
8- از طریق حباب ها و حفره های هوا در لوله مکش
9- از طریق مایعات کف کننده

راه های جلوگیری از کاویتاسیون نوع مکش هوا:
1- آب بندی و بستن تمام سطوح، صفحات فلنج ها و واشر ها
2- درزبندی و بستن رینگ های آب بند و آببندهای ساقه متصل به صفحه شیر در لوله مکش
3- نگه داشتن سرعت سیال به میزان 8 فوت بر ثانیه (با افزایش قطر لوله)
4- استفاده از آب بند های مکانیکی دوبل






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:59 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 

در زیر خلاصه ای از خواص و چگونگی تولید این الیاف رو براتون تدارک دیدم . البته بحث خیلی گسترده هستش ولی با این مطالب و اون چیزی که از انجمن کامپوزیت بدست آوردید می تونید تا حدودی ازش استفاده کنید.

تقسیم بندی الیاف کربن برحسب نوع ماده اولیه به کار گرفته شده در تولید :
در حال حاظر سه نوع منبع برای تولید این الیاف وجود دارد :
-1 الیاف کربن ساخته شده از گیاهان یا سلولزی -2 الیاف کربن ساخته شده از قیر یاpitch
-3 الیاف کربن ساخته شده از پلی اکریل نیتریل (PAN)
به دلیل ساختمان مولکولی و اتمی و همچنین تولید مدول کششی قابل توجه با سایر انواع الیاف نوع سوم از اهمیت بیثشتری برخوردار بوده و کاربردهای متعددی در صنعت دارد . ما هم توجه خود را معطوف به این نوع کرده و به اختصار درباره روش تولید آن توضیحاتی را بیان می کنیم . شایان ذکر است که مطالب مربوط به تولید بسیار مفصل بوده و در این مقاله نمی گنجد
PAN(PolyAcryloNitrile
پلی اکریل نیتریل یاPAN از پلیمریزاسیون رادیکالهای آزاد آکریل نیتریل یاAN بدست می آید . برای تهیه آکریل نیتریل نیز از فرایند معروف SOHIO که توسط ژاپنیها ابداع شده است ? استفاده می شود . در این فرایند از واکنش شیمیایی بین دو گاز پروپیلن و آمونیاک در حضور کاتالیزورهای مناسب که شدیداً هم گرمازا می باشد ? آکریل نیتریل به همراه HCN تولید می شود که همانطور که گفته شد از پلیمریزاسیون رادیکالهای آزاد آکریل نیتریل ? آکریل نیتریل بدست می آید . راکتور مورد استفاده برای پلیمریزاسیون از نوع بستر سیالی یا Fluid Bed می باشد . بعد از تهیه پلی اکریل نیتریل خام باید تعدادی از فرایندهای مناسب برای آماده سازی و هرچه حالص تر شدن آن مورد استفاده قرار گیرد. زیرا در غیر اینصورت الیاف کربن تولیدی مقاومت کششی مطلوب را نخواهند داشت .مهمترین این فرایندها filteration می باشد که ابعاد صافی های مورداستفاده در حد میکرون µ می باشند.

مراحل تولید :
شمای کلی خط تولید به صورت زیر می باشد :


ریسش یا Spining
در این مرحله همانطور که گفته شد یکی از مراحل آماده سازی PAN می باشد . که بعد از انجام filteration مناسب پلی اکریل نیتریلها را بصورت رشته ای یا به صورت تار در می آورند .سپس در دستگاههای ریسش مخصوص به صورت نوعی فیبر در خواهند آمد .

اکسیداسیون oxidation
دراین مرحله در کوره های مخصوص فیبرهای اکریلیک تحت درجه حرارتی در حدود 200 الی 300 درجه سانتیگراد ودر حضور هوا یا گازهای مناسب دیگر قرار می گیرند . تا آمادگی کامل برای طی و سپری کردن سایر مراحل تولید را بدست آورند. البته به این مرحله مرحله تثبیت سازی نیز گفته می شود . فیبرهای آکریلیک باید زمانی در حدود 2 ساعت را دراین کوره ها طی کنند.

کربونیزاسیونCarbonization
درجه حرارت در این مرحله بین 1000تا 1700 درجه سانتیگراد میباشد . این فرایند باید در یک محیط راکد و معمولا در حضور گاز نیتروژن صورت می گیرد. خواص فیبرهای کربن بعد از طی این مرحله بصورت زیر می باشد :
مدول کششی :200-300GPa
مقاومت فشاری :3GPa
مدول برشی:15GPa

گرافیتاسیون Graphitization
این فرایند نیز درون کوره های مخصوصی دریک محیط راکد و در درجه حرارتی بین 2500تا3000 درجه سانتیگراد صورت می گیرد. البته این مرحله در مورد فیبرهایی که باید مدول کششی بالایی داشته باشند اجرا می شود . خواص فیبرهای کربن بعد از طی این مرحله بصورت زیر می باشد :
مدول کششی :500-600GPa
مقاومت فشاری : 16GPa
مدول برشی:10GPa
بعد از طی این مرحله قطر الیاف کربن به 5 الی 7 میکرون می رسد .

عملیات سطحی و اندازه ای surface treatment and sizing
در این مرحله سطح الیاف کربن را با باندها و نوارهای شیمیایی وبرای اینکه در هنگام استفاده از رزین در تهیه مواد کامپوزیتی چسبندگی بهتری داشته باشد ? آغشته می کنند. و همچنین در مرحله اندازه بندی علاوه بر بسته بندی الیاف کربن و تعیین چگونگی روش بارگیری آن ? برای محافظت فیبرهای کربن در طی انجام مراحل بعدی از یک اپوکسی نیز استفاده می شود .

انواع الیاف کربن با توجه به مقدار مدول الاستیسیته :
1- مدول کم (Low Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله تا 200GPa می رسد و درجه حرارت فرایند کربونازیسیون تا 1000 درجه سانتیگراد خواهد بود.
2-مدول استاندارد(Standard Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله بین 200-250GPa و درجه حرارت کربونازیسیون بین 1000-1500 درجه سانتیگراد می باشد .
3- مدولهای متوسط(Intermediate Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله به 250-325GPa ودرجه حرارت کربونازیسیون بین 1500تا 2000 درجه سانتیگراد می باشد .
4- مدولهای زیاد(High Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله به 350-600GPa ودرجه حرارت کربونازیسیون بیش از 2000درجه سانتیگراد به همراه مرحله گرافیتازیسیون می باشد .
5- مدولهای بسیار زیاد(Ultra High Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله به بیش از 600GPa ودرجه حرارت کربونازیسیون درحدود 3000درجه سانتیگراد به همراه مرحله گرافیتازیسیون می باشد .

کاربردهای الیاف کربن :

با یک مقایسه سریع بین خواص این الیاف و فولاد می توان به اهمیت این مواد پی برد :
فیبر کربن استاندارد :
مقاومت کششی :3.5GPa مدول کششی230GPa وچگالی 1.75g/ccm
فولاد با مقاومت خیلی زیاد:
مقاومت کششی:1.3GPa مدول کششی210GPa و چگالی 7.87g/ccm
با توجه به جدول پر واضح است که الیاف کربن مقاومت کششی بالاتری نسبت به فولاد دارند در حالی که وزن تقریبا یک چهارم آن را دارا می باشند . به همین دلیل امروزه در صنایع مختلفی بویژه هوا فضا سعی می شود از این الیاف به جای فلزات استفاده شود . حتی در تهیه ابزارالات ورزشی نیز ( چوب گلف و راکت تنیس) نیز امروزه از این الیاف استفاده می شود . در ساخت اسکلت بتنی پلها و ساختمانهای بزرگ نیز از این الیاف برای بالا بردن استحکام و کاهش وزن سازه نیز استفاده می شود . در صنایع نفت و گاز و نظامی و... کاربردهای متعددی از این الیاف وجود دارد. تنها مشکل و ایراد وارد براین الیاف بدون توجه به مسئله زیستی و محیطی مقاومت پایین این کامپوزیتهای در برابر ضربه می باشد که برای جبران این نقص از سایر انواع کامپوزیتها به عنوان مکمل مثل فیبر شیشه استفاده می شود .
10 سال آینده را می توان دهه حکومت این الیاف در تمامی جنبه های صنعتی پیش بینی کرد .






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:58 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

ویسکومتر:

ویسکومتر وسیله ای برای سنجیدن میزان ویسکوزیته مایعات است.برای موادی که ویسکوزیته آنها با جریان یافتن تغییر می کند از ویسکومتر ویژه ای به نام رئومتر استفاده می گردد.در حالت کلی در یک ویسکومتر دو حالت وجود دارد:

یا مایع ویسکوز ساکن است و یک شی جانبی در داخل آن(ابزار اندازه گیری ویسکوزیته) حرکت می کند و یا وسیله اندازه گیری ویسکوزیته ساکن بوده و سیال ویسکوز حرکت می کند.نیروی کششی که سبب ایجاد حرکت نسبی سیال نسبت به سطح می شود می تواند به عنوان عاملی برای اندازه گیری ویسکوزیته به کار گرفته شود.حالت جریان باید به گونه ای باشد که عدد رینولدز به حدی کوچک باشد که بتوان جریان را آرام فرض نمود.در دمای 20 درجه سلسیوس ویسکوزیته آب 1.002mpa.s است و ویسکوزیته جنبشی آن (نسبت ویسکوزیته با دانسیته) برابر با 1.0038mm2/s است لازم به ذکر است مقادیر فوق جهت کالیبراسیون ویسکومتر ها به کار می رود.

ویسکومتر های استاندارد آزمایشگاهی برای مایعات:

این ویسکومتر ها برای سنجش ویسکوزیته مایعاتی با دانسیته معین به کار می رود.

ویسکومتر های U شکل(U-tube viscometers):

این نوع ویسکومتر ها بیشتر به افتخار ویلیام استوالد(Wilhelm Ostwald) با عنوان ویسکومتر استوالد(Ostwald viscometers)شناخته می شوند که به ویسکومتر های شیشه ای مویین هم مشهوراند.از انواع دیگر می توان به ویسکومتر های آبلهود(Ubbelohde viscometer) اشاره نمود.این نوع ویسکومتر اساسا از یگ لوله شیشه ای U شکل که بصورت عمودی و در یک حمام کنترل دما قرار دارد تشکیل شده است.در یک سمت این لوله یک مقطع عمودی با قطر باریک که دقیقا اندازه گیری شده است قرار دارد(یک لوله موئین با قطر مشخص).در بالای این قسمت یک منطقه بر آمده قرار دارد و یک بر آمدی دیگر پایین تر از آن در سمت دیگر لوله قرار داده شده است که در هنگام استفاده سیال بوسیله یک مکنده(Suction) از محفظه پایینی به محفظه بالایی کشیده می شود و سپس اجازه داده می شود تا از طریق لوله موئین به محفظه پایینی جریان یابد.دو نشانه موجود در بالا و پایین محفظه بالایی حجم مشخصی را نشان می دهند که زمان مورد نیاز تا انتقال سیال بین این دو نشان با ویسکوزیته جنبشی متناسب است.اکثر واحد های تجاری یک فاکتور تبدیل برای این مورد تهیه می کنند که با یک مایع با مشخصات کاملا معین(مثلا آب مقطر) کالیبره می شود.

زمان مورد نیاز برای انتقال کل سیال مورد آزمایش از محفظه بالایی به پایینی که بین دو شاخص محفظه بالایی قرار گرفته است به دقت اندازه گرفته می شود با ضرب زمان بدست آمده به ضریب تبدیل ویسکومتر ویسکوزیته جنبشی سیال محاسبه می شود. به دلیل تاثیر دما در ویسکوزیته سیل این ویسکومتر ها اغلب در یک دمای ثابت و در داخل یک حمام آب قرار می گیرند.

اینگونه ویسکومتر ها اغلب بصورت ویسکومتر هایی با جریان مستقیم و یا معکوس رده بندی می شوند.

ویسکومتر های جریان معکوس دارای یک مخزن در قسمت بالای نشانه ها هستند ولی در ویسکومتر های با جریان مستقیم این مخزن در زیر شاخص ها قرار دارد.گونه ای از ویسکومتر ها هم وجود دارند که بصورت ترکیبی از دو ویسکومتر مذکور هستند که برای اندازه گیری ویسکوزیته مواد کدر(مات) یا مواد لکه زا (آلاینده)طراحی شده اند به عبارت دیگر سیال دیواره را آلوده می کند و شناسایی عبور کل سیال بین دو شاخص و در نتیجه اندازه گیری زمان دقیق را غیر ممکن می سازد ویسکومتر ترکیبی این اجازه را به اپراتور می دهد که بجای اندازه گیری زمان تخلیه سیال بین دو شاخص مخزن بالا زمان پر شدن مخزن پایینی را اندازه بگیرد و این امر تا حد زیادی از خطای ویسکومتری می کاهد.

ویسکومتر های سقوطی(Falling sphere viscometers):

قانون استوکس(Stokes" law)اساس ویسکومتر های سقوطی را تشکیل می دهد.در صورتی که سیال بصورت استاتیک در داخل یک لوله عمودی شیشه ای قرار دارد اجازه می دهیم یک شار فلزی کوچک که اندازه و دانسیته آن مشخص است در داخل سیال سقوط کند .اگر شما بتوانید سرعت سقوط شار( مدت زمان لازم برای عبور شار از میان دو شاخص) را به درستی ثبت نمایید(برای راحتی کار و دقت بالا می توان از حسگر های الکترونیکی برای این کار استفاده نمود.).با در دست داشتن سرعت شار،اندازه و دانسیته شار و دانسیته سیال مورد نظر می توان از قانون استوکس برای محاسبه ویسکوزیته سیال استفاده نمود.یک سری از گلوله های فلزی با اندازه ها متفاوت جهت بالا بردن دقت محاسبات باید به کار گرفته شوند.در آزمایش ها معمولا از گلیسیرین به عنوان سیال استفاده می شود که دانشجویان با استفاده از تکنیک مذکور ویسکوریته آن را محاسبه می کنند ولی می توان از انواع روغن ها و یا مواد پلیمری برای این منظور استفاده نمود.

در سال 1851 آقای جرج گابریل استوکس(George Gabriel Stokes) رابطه ای را برای محاسبه نیروی اصطکاکی(نیروی کششی) بدست آورد که از قرار زیر است:

که در این رابطه داریم:

? F is the frictional force,

? r is the radius of the spherical ,

? η is the fluid viscosity, and

? v is the particle"s velocity.

اگر شی مربوطه در داخل یک سیال ویسکوز با نیروی وزن خود سقوط کند و می توان سرعت سقوط آن را از رابطه زیر محاسبه کرد:

که در این رابطه داریم:

? Vs is the particles" settling velocity (m/s) (vertically downwards if ρp > ρf, upwards if ρp < ρf),

? r is the Stokes radius of the particle (m),

? g is the gravitational acceleration (m/s2),

? ρp is the density of the particles (kg/m3),

? ρf is the density of the fluid (kg/m3), and

? μ is the (dynamic) fluid viscosity (Pa s).

باید توجه داشت که قانون استوکس با فرض کوچک بودن رینولدز بدست آمده است.

ویسکومتر های لرزشی(Vibrational viscometers):

مبنای کار ویسکومتر های لرزشی اندازه گیری مقدار کاهش نوسانات الکترومغناطیسی لرزاننده هنگام لرزش در داخل سیال مورد آزمایش است.لرزاننده معمولا بصورت دورانی(بوسیله یک سگدست متصل به یک موتور الکتریکی) یا ارتعاشی(بصورت دیاپازونی) کار می کنند .هر قدر ویسکوزیته سیال بالا باشد به همان میزان هم میزان افت لرزش های ایجاد شده توسط لرزاننده بیشتر خواهد بود.

میزان کاهش ارتعاشات لرزاننده می تواند با یکی از روش های زیر اندازه گزفته شود:

1.اندازه گیری مقدار انرژی لازم جهت ثابت نگه داشتن دامنه ارتعاشات نوسانگر در یک دامنه ارتعاشی مشخص.در این روش باید متذکر شد در سیالاتی با ویسکوزیته بالا انرژی بیشتری جهت ثابت ماندن دامنه ارتعاشی نوسانگر باید مصرف شود.

2. اندازه گیری زمان لازم جهت توقف کامل نوسانگر بعد از خاموش شدن آن.در این روش باید متذکر شد زمان لازم جهت توقف نوسانگر با ویسکوزیته سیال متناسب است و هر اندازه ویسکوزیته بالا باشد مدت زمان لازم جهت توقف نوسانگر نیز کمتر خواهد بود.

3. اندازه گیری فرکانس نوسانگر بصورت تابعی از کنش وارد شده به سیال و واکنش سیال نسبت به آن که در این روش هم سیالاتی با ویسکوزیته بالا به نسبت تغییر فرکانس بیشتری هنگام تغییر فاز از خود نشان می دهند.

نتیجه ارائه شده توسط دستگاه های سنجش ویسکوزیته با روش ارتعاشی به دلیل عدم اندازه گیری تنش سطحی(shear field) جهت اندازه گیری ویسکوزیته سیالاتی که رفتار جریانی آن برای کاربر نامشخص است نمی تواند قابل اطمینان باشد.

ویسکومتر های لرزشی برای اندازه گیری ویسکوزیته درطی فرآیندهای صنعتی به کار می رود.

در اینگونه ویسکومتر ها سنسور به میله نوسانگر متصل می شود .تغییرات دامنه نوسانگر با ویسکوزیته سیالی که بخش لرزاننده ویسکومتر را می پوشاند متناسب است.این روش برای اندازه گیری ویسکوزیته سیالات ژلاتینی و سیالاتی با ویسکوزیته بالا (بالای 1000pa.s) کاربرد دارد.در حال حاظر به دلیل کارایی بالای این ویسکومتر ها صنایع توجه خود را معطوف استفاده بهینه از اینگونه ویسکومتر ها نموده و سعی در افزایش دقت و کارآیی این نوع دارند.

این دسته از ویسکومتر ها بسیار مستحکم بوده و تمام اجزای آن از مقاومت بالایی برخوردار هستند و تنها قسمت حساس آنها حسگر کوچک تعبیه شده در بخش لرزاننده است به همین دلیل می توان ویسکوزیته انواع مواد مختلف بخصوص سیالات اسیدی را با این نوع اندازه گرفت به شرط آنکه :یا سیال را در داخل یک پوشش خاص قرار داد و یا حسگر را از مواد مقاوم در برابر اسید ساخت که می توان به 316L, SUS316, Hastelloy, or enamel اشاره کرد.

ویسکومتر های دورانی(Rotation viscometers):

اینگونه ویسکومتر ها بر ایده اندازه گیری مقدار گشتاور لازم جهت به چرخش در آوردن یک جسم خارجی در داخل سیال استوار هستند که می تواند راهی برای اندازه گیری ویسکوزیته سیال باشد.

به عنوان مثال ویسکومتر های بروکفیلد(Brookfield-type)بر مبنای اندازه گیری مقدار گشتاور لازم جهت چرخش یک دیسک با سرعتی مشخص در داخل سیال کار می کنند.

در ویسکومتر هایCup and bob مقدار معینی سیال در داخل مخزن مخصوصی ریخته می شود و گشتاور لازم جهت چرخش یک دیسک در داخل سیال با یک سرعت مشخص به دقت اندازه گیری شده و گراف های آن رسم می شوند.

در کل دو نوع مشخص از این نوع ویسکومتر ها مورد استفاده قرار می گیرد که با نام های تجاری"Couetteو "Searle"شناخته می شوند که اختلاف آنها در چرخش فنجانی و شاغولی است.دوران فنجانی در بسیاری از موارد بر دوران شاغولی ارجحیت دارد زیرا در این روش امکان کنترل جریان های گردابی بهتر صورت می گیرد.اما در این متد ثابت نگه داشتن دمای سیال تا حدی دشوار است.

ویسکومتر های استابینگر(Stabinger viscometer):

با تغییر ویسکومتر های نوع چرخشی(Couette rotational viscometer)و ساخت این نوع ویسکومتر ها به دقت بسیار بالایی در اندازه گیری ویسکوزیته جنبشی سیال می توان دست یافت.سیلندر داخلی ویسکومتر های استابینگر(Stabinger Viscometer) گود تر و نسبت به ویسکومتر های نوع قبلی سبکتر طراحی شده اند به همین دلیل به آسانی در داخل نمونه شناور می گردند و به دلیل نیروی گریز از مرکز دقیقا در بخش مرکزی قرار می گیرند.اندازه گیری سرعت و گشتاور در این نوع با اندازه گیری چرخش میدان مغناطیسی و حرکات گردابی و بدون هیچگونه تماس مستقیمی صورت می گیرد.که این امر دقت فوق العاده 50pN.m و دامنه وسیع سنجش0.2 to 20,000 mPa·s را برای این نمونه امکان پذیر نموده است.

قابل ذکر است که این نوع ویسکومتر برای اولین بار توسط Anton Paar GmbH در سال 2000 معرفی گردید که این ویسکومتر به افتخار دکتر استابینگر(Dr. Hans Stabinger.)به این نام نامیده شد

ایران موفق به تولید کوپلیمر «وینیل استات اتیلن» با قابلیت استفاده گسترده در صنایع رنگ و چسب‌سازی شد

به گزارش سرویس پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، لاتکس‌های تولیدی می‌توانند ضمن مصرف به عنوان پایه رنگ، جایگزین مناسبی برای رنگ‌های بر پایه کوپلیمرهای آکریلیکی که هم اکنون کاملا وارداتی هستند، باشند. همچنین با توجه به تولید مواد اولیه در داخل کشور این پروژه می‌تواند پس از طی مراحل طراحی صنعتی و تهیه دانش فنی به مرحله تولید صنعتی وارد شود.

از مونومر وینیل استات به روش پلیمریزاسیون امولسیونی، پلی وینیل استات تهیه می‌شود که مصرف عمده آن به عنوان چسب به ویژه چسب چوب به شکل لاتکس غلیظ با ویسکوزیته بالا است.

از این پلیمر همچنین به عنوان پایه‌ رنگ‌های ساختمانی به شکل لاتکس استفاده می‌شود؛ اما از آنجا که این پلیمر پس از خشک شدن، سخت و شکننده است برای رفع سختی آن از مواد نرم کننده نظیر دی اتیل فتالات یا دی متیل فنالات استفاده می‌شود که به علت بزرگی مولکولهایشان بین زنجیره‌های پلیمری فاصله انداخته و باعث نرمی پلیمر می‌شوند. اما این‌گونه مواد به علت عدم پیوند شیمیایی با پلیمر به مرور زمان از پلیمر خارج شده و پلیمر شکننده می‌شود.

راه دیگر استفاده از مونومرهای نرم کننده نظیر دی بوتیل مالئات، بوتیل اکریلات یا اتیلن و پلیمریزه کردن آنها با وینیل استات است؛ بدین ترتیب این مونومرها در زنجیر پلی وینیل استات قرار می‌گیرد و نرمی دائمی در پلیمر ایجاد می‌کنند. حمید صالحی مبارکه و محمد رضا رستمی درونکلا، محققان پژوهشگاه پلیمر در این تحقیق به علت ارزانی و تولید اتیلن در صنعت پتروشیمی کشور، ‌غیر سمی بودن آن و ایجاد کوپلیمری با خصوصیات خوب مقاوم در برابر اشعه ماورا بنفش (UV) و مواد قلیایی نسبت به هموپلیمر وینیل استات از این مونومر استفاده کرده‌اند.

با توجه به تولید وینیل استات در صنعت پتروشیمی و قابلیت تولید راکتورهای مورد نیاز و مصارف متعدد کوپلیمر وینیل استات - اتیلن در صنایع چسب و رنگ و ساختمانی این پروژه دارای توجیه فنی و اقتصادی می‌باشد

 






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:57 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

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.

 






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:57 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
ساختار گلوله-میله پلی اتیلن سبک خطی
ساختار گلوله-میله پلی اتیلن سبک خطی
نام ماده: پلی اتیلن سبک خطی(Linear low density ethylene)
نام تجاری: ال ال دی پی ئی(LLDPE)
سایر اسامی: اتن هموپلیمر, اتیلن هموپلیمر, اتیلن پلیمر
تاریخچه: در سال 1372 برای اولین بار در ایران پلی اتیلن سبک خطی در مجتمع پتروشیمی اراک تولید شد. این واحد براساس تولید 60 هزار تن پلی اتیلن سبک خطی LLDPE یا پلی اتیلن سنگین HDPE طراحی شده است . دانسیته این نوع پلی­اتیلن از پلی­اتیلن سبک نیز کمتر می­باشد. این نوع پلیمر، در مقابل پارگی و سوراخ شدن مقاومت، استحکام وکشش بهتری را نشان می­دهد. آمریکای شمالی، آسیا، پاسیفیک به جز ژاپن و اروپای غربی به ترتیب بزرگترین تولید کنندگان پلی­اتیلن در جهان محسوب می­شوند. تولید این پلیمر در سال 1998بالغ بر 9/10 میلیون تن بود که با رشد 2/6 درصدی درسال 2003 به 8/14 میلیون تن رسید و پیش­بینی می­شود که در سال 2008 این رقم به 5/19 میلیون تن درسال برسد. اما چیزی که جالب به نظر می­رسد . این است که پلی­اتیلن سبک خطی به دلیل ویژگیهای منحصر بفردش چندسالی است که مورد توجه قرار گرفته و روند رو به رشدی را در تولید طی می­کند. پلی اتیلن اولین بار بطور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی "Hans Von Pechmanv" سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزومتان ، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن بطور تصادفی توسط "ازیک ناوست" و "رینولرگیسون" ( از شیمیدان‌های ICI ) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا ، ماده‌ای موم‌مانند بدست آوردند. علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 "مایکل پرین" یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.
موارد مصرف: انواع فیلم ، کشاورزی
مجتمع های تولیدکننده: پتروشیمی جم   
خواص فیزیکی و شیمیایی:

Density: 0.92 g/cm3 / Surface hardness: SD48 Max. / operating temp: 50 °C  / Melting Temp: Range 120 to 160 °C / Mould Shrinkage: 3% / Mould temp. range 20 to 60 °C

مواد مرتبط: اتیلن، اتیلن سبک فیلم ، پلی اتیلن سنگین
روشهای تولید: واکنش پلیمرازیسیون اتیلن با زنجیره طویل الفین
دیاگرام فرآیند (PFD):
واکنشهای شیمیایی: پلیمرازیسیون
اطلاعات ایمنی: معمولا پایدار است ، برای آتش گرفتن باید پیش گرم شود، تقریبا نیازی به حفاظت ندارد.
فایل ایمنی: petronet-safety-lldpe-48.pdf

 






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:55 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
ساختار خطی پلی اتیلن سبک فیلم
ساختار خطی پلی اتیلن سبک فیلم
نام ماده: پلی اتیلن سبک فیلم(Poly ethylene low density film)
نام تجاری: ال دی پی ئی(LDPE)
سایر اسامی: اتن هموپلیمر, اتیلن هموپلیمر, اتیلن پلیمر
تاریخچه: این پلی‌ اتیلن دارای زنجیری شاخه‌دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی‌توانند بخوبی با یکدیگر پیوند برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری است. این نوع پلی ‌اتیلن معمولا با روش پلیمریزاسیون رادیکالی تولید می‌شود. از خصوصیات این پلیمر ، انعطاف‌پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکروارگانیسمها است. پلی اتیلن به لحاظ فشردگی کم و پایین مولکولی از دانسیته پایین برخوردار است که همین امر، باعث افزایش انعطاف­پذیری آن می­شود این خاصیت باعث شده که بیش از پنجاه درصد از تولید این محصول در ساخت فیلم و ورق جهت مصرف در روکش­های طلقی شفاف، آسترهای بسته­بندی، کاورها و چمدانها مصرف گردد. همچنین جهت ساخت ظروفی مانند بطریهای تحت فشار از این نوع پلیمر استفاده می­شود . مصرف دیگر پلی اتیلن سبک، عایق­کاری سیم و کابل و روکش کاغذ می­باشد. پلی اتیلن اولین بار بطور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی "Hans Von Pechmanv" سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزومتان ، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن بطور تصادفی توسط "ازیک ناوست" و "رینولرگیسون" ( از شیمیدان‌های ICI ) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا ، ماده‌ای موم‌مانند بدست آوردند. علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 "مایکل پرین" یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.
موارد مصرف: ماده تولید لوله های پلی اتیلنی ، ساخت ظروف با حجم کم ، ساخت ظروف خانگی ، اسباب بازی ، روکش سیم های برق و مخابرات ، فیلم ، قطعات مختلف اتومبیل ، لوازم ورزشی و آزمایشگاهی و قطعات صنعتی
مجتمع های تولیدکننده: پتروشیمی بندر امام پتروشیمی لاله   
خواص فیزیکی و شیمیایی: دامنه دانسیته :0.910 -0.940، غیر فعال در دمای اتاق ، بین دماهای 80-95 زمان کوتاهی پایدار است.
مواد مرتبط: اتیلن، اتیلن سبک خطی، پلی اتیلن سنگین
روشهای تولید: از نفت بدست می آید. (واکنش پلیمراسیون)
دیاگرام فرآیند (PFD):
واکنشهای شیمیایی: پلیمرازیسیون
اطلاعات ایمنی: معمولا پایدار ، برای آتش گرفتن باید پیش گرم شود، تقریبا نیازی به حفاظت ندارد.
فایل ایمنی: petronet-safety-ldpe-49.pdf

 






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:55 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 

پلی ایمیدها:

صنعت هوافضا پس از جنگ جهانی دوم رشد سریعی داشت. و موجب افزایش تقاضا برای کامپوزیتهای مهندسی در تکنولوژیهای جدید شد. فلزات موسوم و کامپوزیتهای معمول در آن زمان نمیتوانستند نیازهای فنی جدید را تامین نمایند.

آنها به مواد جدیدی احتیاج داشتند که سبک باشند، پایداری حرارتی و اکسیداسیونی خوبی داشته باشند و خواص مکانیکی خوبی داشتهباشند. تا آن زمان پلیمرهای جدیدی با خواص عالی حرارتی معرفی شده بودند ولی تنها عدهای از آنها موفقیت تجاری داشتند. علت این امر مشکلات فنی ساخت و قیمت بالای آنها بود.

اولین دسته پلی ایمیدهای تجاری اوایا سالهای دهه 60 معرفی شد.
تداوم موفقیت این پلیمرها حاصل از فراوانی و ارزانی مواد اولیه آنها و امکان ساخت و طراحی پلیمرهایی با خواص مورد نظر از آنها بود.
پلی ایمیدها از گروهی از مونومرهای دی ایندریدی و دی آمینی تهیه میشوند و مشخصه آنها واحدهای تکراری ایمید در زنجیر مولکول است. این ساختار موجب پایداری حرارتی و اکسیداسیونی آنها میشود. پایداری بالای اکسیداسیون حرارتی توسط مونومرهای با ساختار حلقوی، قابل دستیابی است.
پلی ایمیدها معمولا از طریق تبدیل یک اسید آمیک به یک ساختار ایمیدی شده با واکنش تراکمی، فرآیند میشوند و این امر فرایند آنها را مشکل میکند. استفاده از آنها به عنوان ترکیبات قالبگیری دشوار است. برای ساخت سازه های کامپوزیتی، فشار بسیار بالا و کنترل دقیق فرآیند پس- پخت برای خروج محصولات جانبیِ حاصل از پلیمریزاسیون تراکمی ضروری است.
به منظور کاهش این مشکل الیگومرهای زنجیر کوتاه قابل ذوب و حل پلی ایمید ساخته و معرفی شدند. آنها با اعمال حرارت، پلیمریزاسیون را از طریق گروههای انتهایی انجام میدهند.
این پلیمرهای قابل پخت از طریق واکنش اضافی، مسایل ناشی از خروج محصول جانبی را حل کردند. برخی از انواع پلی ایمیدهای گرما سخت به موفقیتهای تجاری دست یافته اند.
اگرچه پلی ایمیدها به عنوان رزینهای گرما سخت دسته بندی میشوند (بدلیل شرایط خاص فرآیند و دمای ذوب بالای آنها)، یک دسته از پلی ایمیدها در گروه مواد گرمانرم قرار میگیرند. پلی ایمیدهای گرمانرم با روشهای مشابه سایر گرمانرمها، شکل داده میشوند، به دلیل آنکه پلی ایمیدهای ترموپلاستیک شبکه نمیشوند، میتوان آنها را در حلالهای منتخب حل کرد.


PEEk :
کامپوزیتهای گرما سخت تقویت شده با الیاف معمول، استحکام و سفتی بالایی از خود نشان میدهند ولی رفتار شکنندهای دارند.
این رزینها امکان جذب مقادیر بالای انرژی را بدون تخریب و صدمه و کاهش استحکام ندارند. حتی ضربه های با سرعت پایین میتواند کاهش شدیدی در استحکام فشاری این مواد ایجاد نماید. اخیرا کامپوزیتهای با ماتریس گرمانرم توسعه یافتهاند. شناخته شده ترین آنها کامپوزیتهای الیاف کربن و رزین پلی اتر اتر کتون ( PEEK ) میباشد.

PEEK یک پلیمر حلقوی است و Tg آن oC 143 و نقطه ذوب آن oC 334 میباشد. یک پلیمر نیمه کریستالی است و در شرایط عادی فرآیند به حداکثر درجه کریستالینیی 50 % میرسد. با این وجود معمولا میزان کریستالینیتی محصول پایین است و به حدود 30 % میرسد.
در دمای اتاق و سرعت پایین کرنش ،
PEEK قادر به تغییر شکل پلاستیک و رسیدن به کرنش شکست تا 100% میباشد. کامپوززیتهای بر پایه PEEK
با فرآیند قالبگیری فشاری ساخته میشوند.
پیش آغشته
PEEk در چهار چوب قالب به صورت توده قرار میگیرد و تحت فشار در دمای oC 380 قالبگیری میشود. سایر روشها مانند قالبگیری اتوکلاو، فشاری و شکل دهی دیافراگمی نیز قابل استفاده است. محصولات حاصل کیفیت بسیار خوبی دارند و دارای حداقل حباب و سطح بسیار خوب نهایی میباشند.

رزینهای طبیعی

بدلیل نگرانیهای زیست محیطی، و امکان پایان ذخایر نفتی ساخت کامپوزیتهای با پایه رزینهای طبیعی از منابع قابل تجدید اهمیت یافته است. کم کردن وابستگی صنایع کامپوزیتهای پلیمری به نفت، با کاربری رزینهای طبیعی امکان پذیر است.
دانشمندان علاقه زیادی به تحقیق و توسعه پلیمرهای حاصل از منابع قابل تجدید کشاورزی به جای هیدروکربنها دارند. آنها تلاشهایی برای استفاده های روغن سویا(
soybean
) برای تولید کامپوزیتهای زیست تخریب پذیر، ارزان و سبک، انجام داده اند.
اخیرا روشهایی برای ایجاد سایتهای فعال روی مولکولها و امکان ایجاد شبکه متراکم ابداع شده است. افزودن گروههای عاملی مختلف به مولکول میتواند شکل واکنشهای شیمیایی را تغییر دهد. خواص رزینهای بر پایه روغن سویا میتواند میتواند توسط دستکاریهای ژنتیکی در حال انجام توسط شرکتهایی مانند
DUPONT وMONSANTO
تغییر یابد.
دانشمندان آمریکایی قطعهای با ابعاد یک درب از مواد جدید ساختند. مغزی فومی این قطعه از دو طرف توسط کامپوزیت روغن سویا-الیاف شیشه روکش شده بود و با ابعاد 3
´
8 فوت تنها 25 پوند وزن داشت.
امروزه با کاربرد الیاف کنف، کتان، سیسال و سایر الیاف طبیعی با رزینهای طبیعی، امکان ساخت کامپوزیتهای کاملا زیست تخریب پذیر وجود دارد و قطعات حاصل در برخی قسمتهای داخلی خودروها بکار میروند






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:54 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
ساختار خطی اکریلونیتریل بوتادین استایرین
ساختار خطی اکریلونیتریل بوتادین استایرین
ساختار گلوله-میله اکریلونیتریل بوتادین استایرین
ساختار گلوله-میله اکریلونیتریل بوتادین استایرین
نام ماده: اکریلونیتریل بوتادین استایرین(Acrylonitrile-butadiene-styrene)
نام تجاری: ای بی اس(ABS)
سایر اسامی: ا بی اس
تاریخچه: از پلیمرازیسیون استایرن و اکریلونیتریل در حضور پلی بوتادین به دست می آید.علت اصلی کاربرد این نوع پلیمر خواص تقریباً بی نظیر ترکیبی آن است. یعنی هم سخت است و هم چقرمه. اکریلونیتریل در این نوع پلیمر باعث افزایش استحکام ومقاومت شیمیایی می­شود،. بوتادین خاصیت چقرمگی و استحکام ضربه­ای را افزایش می­دهد و استایرن برای افزایش سختی و جلا مورد استفاده قرار می­گیرد. مقاومت این پلاستیک در برابر مواد شیمیایی، حلالها و رطوبت خوب است. از طرف دیگر ، توانایی آن برای آمیخته شدن به منظور سفتی و انعطاف­پذیری در طیف بالا می­باشد. ABS این ویژگی را نیز دارد که با PVC ترکیب شده و الیاژی با مقاومت ضربه­ای بیشتر را بوجود آورد.
موارد مصرف: در ساخت قطعات داخلی لوازم منزل - اتومبیل و قطعات الکترونیکی
مجتمع های تولیدکننده: پتروشیمی تبریز   
خواص فیزیکی و شیمیایی: chemical formula (C8H8· C4H6·C3H3N)n ماده ای است که از یک زنجیره طولانی و سخت از اکریلونیتریل وپلیمرهای استایرن با سختی پلی بوتا دی .ان ساخته شده است مهمترین ویژگی :سختی و مقاومت در مقابل اسید ها و آلکن ها مقاوم است.
مواد مرتبط: استایرن ، اکریلونیتریل ، پلی بوتادین
روشهای تولید: از پلیمرازیسیون استایرن و اکریلونیتریل در حضور پلی بوتادین به دست می آید.
دیاگرام فرآیند (PFD):
واکنشهای شیمیایی: پلیمرازیسیون
اطلاعات ایمنی: معمولا پایدار ، گرد و غبار این محصول باعث تحرکات چشمی میشود، در صورت بلعیدن مسمومیت ایجاد نمی کند. با پزشک مشورت شود.
فایل ایمنی: petronet-safety-abs-52.pdf

 






تاریخ : شنبه 91/3/13 | 10:54 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
.: Weblog Themes By BlackSkin :.