در مطلب حاضر، انواع محدودی از پلیمرهای هر گروه و كاربرد و خواص آنها
مورد بررسی قرار می گیرد.مطلب گرفته شدهاز وب مهندسی پلیمر
ترموپلاستیك ها
الف – پلی اولفین یا پلیمرهای اتنیك
همه این ترموپلاستیك ها بطور مشترك دارای منور اتلین (H2C=CH2)
هستند.
پلی اتیلن 6(PE)- پلی اتیلن اولین محصول تجاری در سال 1940 بوده و از
نفت خام یا گاز طبیعی تهیه می شود.
پلی اتیلن یك ماده ترموپلاستیك است كه بسته به ساختار مولكولی از یك نوع
به نوع دیگر متفاوت است. در حقیقت، با تغییر وزن مولكولی (یعنی طول زنجیر)، تبلور
(یعنی وضعیت زنجیر)، و خواص شاخه ( یعنی پیوند شیمیایی بین زنجیرهای مجاور) می
توان محصولات متنوعی از آن تولید كرد. پلیاتیلن می تواند در چهار نوع تجاری تهیه
شود: (1) دانسیته پایین، (2) دانسیته متوسط، (3) دانسیته بالا و (4) پلیاتیلن با
وزن مولكولی بسیار بالا.
پلی اتیلن دانسیته پایین (LDPE)دارای نقطه ذوب
OC1050، سختی، مقاومت شكست فشاری، شفافیت، انعطاف پذیری و خاصیت انبساط پذیری است.
بنابراین، به دلیل روش ساخت و استعمال آسان آن، برای لوله كشی و بستهبندیها
استفاده می شود. مقاومت شیمیایی آن بسیار برجسته است، گر چه به اندازه پلیاتیلن
دانسیته و یا پلی پروپیلن نیست، اما این پلیمر در مقابل بسیاری اسیدهای معدنی
(مانند HCI و HF) و قلیاها (نظیر NH4OH-KOH-NaoH) مقاوم بوده و برای جابجایی مواد
شیمیایی معدنی می توان از آن استفاده كرد، ولی باید از تماس آن با آلكان ها،
هیدروكربن های آروماتیك، هیدروكربن های كلرینه و اكسید كنندههای قوی (نظیر HNo3))
اجتناب كرد. اتصال قسمتهای مختلف از جنس PE با استفاده از جوش ذوبی انجام می شود.
بدین ترتیب، انجام لوله كشی به این شكل ارزان بوده و نسبت به دیگر مواد موجود،
برای خطوط فاضلاب، خطوط آب، و دیگر سرویسهایی كه در معرض فشارها و یا درجه حرارت
های بالا قرار نمی گیرند، بسیار مقاوم و بهترین انتخاب است. با وجود این، محدودیت هایی وجود دارد كه استفاده
از آنها را در بسیاری كاربردها غیرممكن می سازد. این محدودیت ها عبارت از، استحكام
پایین، مقاومت حرارتی پایین (بالاترین محدوده دمایی برای این ماده 0C60 است)، نزول
كیفیت تحت پرتو تابی UV (مانند قرار گرفتن در معرض نور خورشید) است. با وجود این،
پلی اتیلن می تواند جهت افزایش استحكام، مقاومت و دیگر خواص مكانیكی مطلوب با مواد
دیگر تركیب شود.
پلی اتیلن دانسیته بالا (HDPE)دارای خواص
مكانیكی برجسته و مقاومت مكانیكی نسبتاً بیشتری در مقایسه با نوع دانسیته پایین
است. تنها اكسید كننده های قوی بطور محسوس در محدوده دمایی مشخص به این مواد حمله
خواهند كرد. اگر رزین پایه درست انتخاب نشود، شكست فشاری HDPE می تواند مشكل ساز
باشد. خواص مكانیكی این ماده، استفاده از آنها را در شكل های بزرگتر و كاربردهایی
نظیر مواد ورقه ای در داخل مخازن، بعنوان عایق كاری در ستونها گسترش داده است. در
این ماده نیز از جوش حرارتی می توان استفاده كرد.
پلی اتیلن با وزن مولكولی بسیار بالا
(UHMWPE)یك پلی اتیلن خطی با محدوده وزن مولكولی متوسط 106×3
تا 106×5 است. زنجیرهای خطی طولانی، مقاومت ضربه بالا، مقاومت در برابر سایش، سختی،
مقاومت در برابر شكست فشاری را، علاوه بر خواص عمومی PE نظیر خنثی بودن در مقابل
مواد شیمیایی و ضریب اصطكاك پایین ایجاد میكنند. بنابراین، این ترموپلاستیك برای
كاربردهایی كه نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، نظیر اجزای استفاده شده در
ماشین آلات بكار می رود. در حالت كلی، پلیاتیلنها در مقابل تابش اشعه UV، مخصوصاً
تابش نور خورشید بسیار حساس هستند. با وجود این، میتوان از حساسیت آن با افزایش
تثبیتكنندههای مخصوص جلوگیری كرد.
پلی پروپیلن (PP)با متیل جانشین شده بر روی
اتیلن (پروپیلن) بعنوان منومر، خواص مكانیكی بطور قابل ملاحظه ای در مقایسه با پلی
اتیلن بهبود می یابد، در حقیقت این پلیمر دارای دانسیته پایین (kg.m3 915-900)، سخت
تر و محكم تر بوده و دارای استحكام بیشتری نسبت به انواع دیگر است. علاوه بر این
نسبت به PE در دماهای بالاتری مورد استفاده قرار میگیرد. مقاومت شیمیایی آن بیشتر
بوده و تنها توسط اكسید كننده های قوی مورد حمله قرار می گیرد. اگر در انتخاب رزین
مناسب دقت نشود، شكست فشاری PP میتواند مشكل ساز باشد.خواص مكانیكی بهتر این ماده
استفاده از آن را در اشكال بزرگتر، به شكل مواد ورقه ای داخل مخازن، بعنوان پوشش
گسترش داده است. ضریب انبساط حرارتی برای PP از HDPE كمتر است. دو كاربرد مهم PP
ساخت قسمت های قالب تزریقی و رشتهها و فیبرها است.
پلی بوتیلن (PB)از پلی ایزوبوتیلن حاصل از
تقطیر روغن خام تهیه شده است. منومر آن اتیلن با دو گروه متیل جایگزین شده با دو
اتم هیدروژن است.
