پلیمر (بسپار)

پلیمر (بسپار) چیست و چه کاربردهایی دارد ؟

پلیمر چیست ؟ و چه کاربردهایی دارد ؟ ! این دسته از ترکیبات شامل زنجیره ای متشکل از اتم های اکسیژن و هیدروژن هستند. به عنوان مثال ترکیب C-H ، یک مر (MER) است که از مجموعه آن پلی ( POLY) است. از این رو با عنوان پلی مر (POLYMER) شناخته شده است. لازم است که بدانید که ساختمان، این دسته از مولکول ها در مقیاس کوچک نظم خاصی دارند، اما در مقیاس های بزرگتر دارای ساختمان بلوری نیستند. خواص پلی مرها با شناخت مولکول ها – ترتیب و نظم آن ها وابسته است. تنوع خواص این بسپارها، به درجه پلیمریزاسیون و شاخه های فرعی بستگی دارد.

پلیمر

محصول خام پلاستیک، که در طبیعت به شکل های مختلفی یافت می شود، با نام پلی مر شناخته شده است. پلی مرهای ساخت دست بشر نیز، با نام پلاستیک معروف هستند. پلاستیک، متشکل از یک واحد به نام مونومر است، که از میلیون ها مولکول دیگر تشکیل شده است.  موارد زیر تعیین کننده، ویژگی های فیزیکی پلاستیک هستند.

تعداد شاخه – طول زنجیره ها – استحکام زنجیره ها – اتصالات عرضی و شاخه ها – گروه های جانبی

مزایا پلی مرها

  • قیمت مناسب آن ها
  • مقاومت بالا در برابر خوردگی
  • سهولت فرآیند ساخت آن ها
  • انعطاف پذیری و شکل پذیری بالای آن ها (اتصالات عرضی و پیوند میان آن ها)

محدودیت های پلیمر

همان طور که بالا ذکر شده است، مولکول های پلیمر، با اندازه های مختلف در کنار یکدیگر قرار می گیرند. این مولکول ها با پیوند ضعیف واندروالس و قطبی کنار یکدیگر قرار می گیرند. از جمله محدودیت های آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

نقطه ذوب مشخصی ندارند( با افزایش طول زنجیره نقطه ذوب – جوش و گرانروی بسپار تغییر می کند.) – در برابر اکسیژن و اشعه ماورا بنفش و باکتری ها مقاوم نیستند – در دمای بالا به شکل جامد در می آیند – در دماهای پایینتر از محیط ترد هستند – سوختن در دمای بالا – به صورت ساختار بی شکل – بلوری و یا مخلوطی از آن در محیط دیده می شوند.

انواع پلیمر

  1. ترموست
  2. ترموپلاستیک
  3. الاستومر

ترموست ها

پلیمر هایی که از ساختارهای مولکولی شبکه ای و پیوندهای عمدتا کووالانسی تشکیل شده است. که به علت استحکام- سختی و سفتی بالایی دارند و بالاترین ترد هستند. خواص برخی از ترموست ها در زیر ارائه شده است.

مادهدانسیتهاستحکام کششیمدول الاستیکیتغییر طول نسبی %
فنولیک ها۱٫۲۷۶۰۹۲
آمینو رزین ها۱٫۵۶۷۱۱۱
پلی استرهای اشباع نشده۱٫۲۸۸۷۴۳
اپکسی رزین ها۱٫۲۵۱۰۰۳۶
سیلیکون ها۱٫۵۵۲۷۸۰

کاربردها و موارد استفاده از آن

  • سیلیکون ها : به طور گسترده در چسبها، واشرها، ماده درزگیر، ماده بتونه کاری و مهر و موم استفاده می شوند.
  • پلی استرهای اشباع نشده : کاربرد زیادی در شیشه برای داشبورد اتومبیل و هواپیما، تنه قایق های کوچک، صندلیها،  قطعاتی از آشپزخانه و حمام دارند.
  • فنولیک ها :کاربرد زیادی در سویچهای الکتریکی، گیره و دستگیره های کوچک و چسبها دارند.
  • آمینو رزین ها : در گیره و دستگیره های کوچک، تکمه ها، انواع چسب های مقاوم، قطعات ملامینی پر شده با سلولز استفاده می شوند.
  • اپکسی رزین ها : در پوشش های حفاظتی و زینتی، عایق ها برای ولتاژ بالا، سوئیچ ها و ترانزیستورها مورد استفاده قرار می گیرند.

ترموپلاستیک

در جدول زیر برخی از خواص و کاربردهای ترموپلاستیک را مشاهده می کنید.

مادهچگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب)استحکام کششی (نیوتن بر میلیمتر مربع)مدول الاستیکی (نیوتن بر میلیمتر مربع)تغییر طول نسبی تا شکست (درصد)
PE۰٫۹۶ تا ۰٫۹۲۳۰ تا ۱۰۱۲۰۰ تا ۲۰۰۱۰۰۰ تا ۱۰۰
PS۱٫۰۸ تا ۱٫۰۵۷۵ تا ۵۰۳۶۰۰ تا ۳۲۰۰۵ تا ۳
PP۰٫۸۹۶۳۵ تا ۲۱۱۳۰۰۷۰۰ تا ۲۵۰
PVC۱٫۳۸۶۰ تا ۵۰۳۰۰۰۱۰۰ تا ۲۰
PA۱٫۱۵ تا ۱٫۱۸۵ تا ۶۵۳۴۰۰ تا ۱۳۰۰۲۵۰ تا ۴۰
PTFE۲٫۳ تا ۲٫۱۲۶ تا ۱۸۴۰۰۰۲۵۰ تا ۲۰۰
UP,EP۱٫۲۷۰ تا ۶۰۵۰۰۰ تا ۳۰۰۰۲

کاربردها و موارد استفاده ترموپلاستیک ها

برخی از مهم ترین کاربردهای آن شامل موارد زیر می شود.

  • پلی اتیلن (PE)، کاربرد زیادی در ساخت وسایل آشپزخانه، اسباب بازی ها و وسایل ورزشی دارد.
  • پلی وینیل کلراید (PVC)، که شامل دو نوع نرم و سخت است.
  • پلی اتریمیدها (PI)، در صنایع هواپیمایی، جعبه فیوزها و وسایل الکترونیکی به کار گرفته می شود.
  • پلی متیل اکریلاتبرای، کاربرد زیادی در ساخت ذره بین، عدسی، شیشه ساعت و شیشه عینک آفتابی دارد.
  • پلی تترافلرواتیلن (PTFE) یا تفلون، در تهیه و ساخت واشر و پوشش های نچسب استفاده می شود.
  • پلی پروپیلن (PP)، به طور گسترده در ساخت بدنه پمپ ها، دستشویی ها، الیاف فرش، مخازن و چمدان به کار برده می شود.
  • پلی اکسی متیل، کاربرد زیادی در ساخت جعبه دنده، چرخ دنده و قطعات پمپ دارد.
  • پلی آمیدها (نایلون ها)، کاربرد زیادی در ساخت یاتاقان های بدون نیاز به روانکاری، قطعات ضد سایش سطح و  برف پاک کن دستگاه سرعت سنج دارد.

الاستومتر

انواع الاستومرها عبارتند از :

پلی ایزوپرن (لاستیک طبیعی) – بوتادین استیرن – بوتادین اکریلونیتریل – پلی کلروپرن (نئوپرن) – سیلیکن

خواص الاستومرهای مختلف در جدول زیر آورده شده است.

مادهدانسیتهاستحکام کششیازدیاد طول نسبی%
تقویت شدهتقویت نشده
پلی ایزوپرن (لاستیک طبیعی)۰٫۹۳۲۷۱۷۸۵۰ تا ۷۵۰
بوتادین استیرن۰٫۹۴۲۴۱٫۲۶۰۰ تا ۴۰۰
بوتادین اکریلونیتریل۱٫۰۶۳٫۴۷۰۰ تا ۴۵۰
پلی کلروپرن (نئوپرن)۱٫۲۵۲۷۲۰۹۰۰ تا ۸۰۰
سیلیکن۱٫۶ تا۱٫۱۸۲۶۰۰ تا ۱۰۰

موارد استفاده و کاربرد الاستومتر

  • پلی ایزوپرن (لاستیک طبیعی) : در صنعت لاستیک خودرو استفاده می شود.
  • بوتادین استیرن : در صنعت لاستیک خودرو کاربرد دارد.
  • بوتادین اکریلونیتریل : در تهیه و ساخت واشرها و شلنگ ها استفاده می شوند.
  • پلی کلروپرن (نئوپرن) : در شلنگها و پوشش کابلها کاربرد دارد.
  • سیلیکن : در واشرها مورد استفاده قرار می گیرد.

مواد افزودنی های پلیمر

اغلب پلیمر ها شامل مواد افزودنی هستند که در مراحل تولید به آن ها اضافه می شود. در اسامی برخی از مهم ترین آن ها ذکر شده است.

  • پرکننده ها
  • مواد رنگی
  • مواد پایدار کننده
  • مواد ضد الکتریسیته ساکن
  • مواد به تاخیراندازی نقطه اشتعال
  • مواد نرم کننده
  • تقویت کننده ها

نحوه نگهداری و ذخیره سازی پلیمر (بسپار ها)

پلی مرها ، به علت حساسیت بالایشان نسبت به نور آفتاب، گرما، اسیدها و قلیاها، باید در نگهداری آن ها نهایت دقت را داشته باشیم.

  • در جای خشک و خنک و به دور از مواد شیمایی نگهداری شود. (ازن – اسید – قلیا- گرما – آفتاب – جرقه و شعله)
  • از تماس آن ها با آب داغ یا گرم و مواد نفتی اجتناب کنید.
  • رطوبت نسبی آن کمتر از ۶۵% است.

پرسش – پاسخ 

نمونه ای بسپار ها را بنویسید ؟

نمونه هایی از پلیمرهای طبیعی عبارتند از ابریشم، پشم، DNA، سلولز و پروتئین ها

موارد استفاده از پلیمرها

محصولات ساخته شده از پلیمرها در اطراف ما هستند: لباس های ساخته شده از الیاف مصنوعی، فنجان های پلی اتیلن، فایبرگلاس، یاتاقان های نایلونی، کیسه های پلاستیکی، رنگ های پلیمری، چسب اپوکسی، بالشتک فوم پلی اورتان، دریچه های قلب سیلیکونی، و ظروف پخت و پز با روکش تفلون.

امتیاز دهید

دیدگاه‌ خود را بیان کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.