54571_021

صنایع پلاستیک

10 / 10
از 1 کاربر

 

 

 

صنایع پلاستیک

 

 

توسعه پلاستیک‌ها از ابداعات آزمایشگاهی تا سازگار کردن آن‌ها برای نیازهای صنایع، موادی جدید و مقرون‌به‌صرفه برای مهندسان و طراحان به ارمغان آورده است. پلاستیک‌ها را نه‌تنها می‌توان جانشین فلزات و دیگر مواد کرد، بلکه همچنین می‌توان آن‌ها را همراه این دسته از مواد به کاربرد. مواد خام پایه مورداستفاده در ساخت پلاستیک‌ها عبارت‌اند از زغال‌سنگ، فرآورده‌های پتروشیمی، پنبه، چوب گاز، هوا، نمک و آب. پلاستیک‌ها به خاطر چقرمگی، مقاومت در برابر آب، مقاومت عالی در برابر خوردگی، سهولت ساخت و گستره چشمگیر رنگشان کاربردهای بی‌شماری را به خود اختصاص   داده‌اند. مصرف ماده‌ای پلاستیکی برای کاربردی خاص به اجزای تشکیل‌دهنده آن، خواص ویژه آن و طراحی قطعات آن بستگی دارد. رزین‌های سنتزی و به دنبال آن مشتقات سلولوزی بزرگ‌ترین منبع تأمین‌کننده پلاستیک‌ها به شمار می‌آیند. تمام مواد پلاستیک محدودیت‌هایی دارند/ف ولی چنانچه به‌دقت انتخاب شوند می‌توانند تا حدی مطمئن به‌عنوان فلز و آلیاژ مصرف شوند.

 

 

پیشینه تاریخی

 

تولید رزین فنولی تجارتی توسط باکلند در سال 1909 آغازی است بر صنعت پلاستیک سنتزی. این دستاورد باعث تشویق پژوهشگران در ساخت پلاستیک‌های دیگر شد و نتیجه آن ایجاد صنعتی با آن‌چنان رشدی شد که یکی از ده فرآورده بزرگ محسوب گردید. اولین پلاستیک بااهمیت صنعتی سلولوز نیترات (سلولویید) بود که در اواسط قرن نوزدهم ساخته شد. این پلاستیک اولین بار در سال 1869 توسط هیات که روی جانشین عاج پژوهش می‌کرد به کار گرفته شد.

سلولوز استات در سال 1894 به‌عنوان ماده‌ای با اشتعال‌پذیری کم تولید شد و به‌طور وسیع به‌عنوان ماده پایه فیلم عکاسی و نیز یکی از مواد پوشش‌دهنده هواپیما در جنگ جهانی اول مورداستفاده قرار گرفت. از آن زمان به بعد، عرضه مواد بسپاری جدید به‌سرعت انجام گرفت. جدول 1 تاریخ کشف و / یا عرضه تجارتی اولین پلاستیک‌ها را نشان می‌دهد.

 

 

طبقه‌بندی

 

همان‌طور که جدول‌های 2 و 3 نشان می‌دهند پلاستیک‌ها اغلب به گرماسخت، گرمانرم، محلول در روغن و محصولات پروتئینی تقسیم می‌شوند. پلاستیک‌ها را بر پایه مشتقاتشان می‌توان به رزین‌های طبیعی، مشتقات سلولوز، فرآورده‌های پروتئینی و رزین‌های سنتزی طبقه بندی کرد. به‌طورکلی، به‌جز مواردی که بدان اشاره‌شده است رزین‌های سنتزی که از طریق بسپارش تراکمی تهیه‌شده‌اند گرماسخت‌اند (پخت در گرما، محصولی غیرقابل ذوب یا حل ناپذیر به دست      می‌دهد) و رزین‌های سنتزی که از طریق بسپارش افزایشی تهیه‌شده‌اند گرمانرم‌اند( با گرم شدن نرم و با سرد شدن سخت می‌شوند). این دو واکنش بسپارش اساساً با یکدیگر متفاوت‌اند.

 

 

مصارف و جنبه‌های اقتصادی

 

پلاستیک‌ها را نمی‌توان به‌جای یکدیگر مصرف کرد. هر یک خواص منحصربه‌فرد و خصوصیات خود را دارد که آن را برای کاربرد مشخصی قابل‌استفاده می‌سازد.

 

 

آلیاژسازی و آمیزه سازی

 

خواص بسیاری از پلاستیک‌ها را می‌توان به میزان زیادی با آلیاژسازی یا آمیزه سازی آن‌ها بهبود بخشید. دو اصطلاح آلیاژسازی و آمیزه سازی را اغلب به‌جای یکدیگر استفاده می‌کنند، ولی ازلحاظ فنی آمیزه‌ها مخلوط‌هایی هستند که کاملاً سازگار نیستند، درحالی‌که آلیاژها مخلوط‌هایی هستند که کاملاً سازگارند مانند پلی‌اتیلن اکسید و پلی استیرن. آمیزه‌ها چنانچه زیر میکروسکوپ ملاحظه شوند به‌صورت فازهای جدا از هم ظاهر می‌شوند. این مخلوط‌ها سهم فزاینده‌ای از بازار را به خود اختصاص داده‌اند زیرا با مخلوط کردن پلاستیک‌های شناخته‌شده راحت‌تر می‌توان به خواص مطلوب دست‌یافت تا اینکه مواد جدیدی سنتز کرد.

یکی از مشکلاتی که با آمیزه‌ها و آلیاژها همراه است این است که چگونه می‌توان اجزا را به یکدیگر چسباند. یکی از راه‌حل‌ها این است که ماده‌ای سازگار کننده اضافه شود. این ماده بااتصال فیزیکی بین مواد نیم سازگار، شبکه‌های بسپاری را به وجود می‌آورد که در یکدیگر نفوذ می‌کنند. اغلب سازگار کننده‌ها هم‌بسپارهایی دسته‌ای‌اند و ماتریس‌های به‌هم‌بافته‌ای تولید می‌کنند که ازلحاظ فیزیکی جدانشدنی و ازلحاظ شیمیایی بسپارهایی مجزا و متفاوت‌اند. تولیدکنندگان در مورد بسپاری که برای آمیزه‌ها و آلیاژها استفاده می‌کنند بسیار مخفیانه عمل می‌کنند و به‌ویژه در مورد ماهیت سازگار کننده‌ها محافظه‌کارند. برخی از آلیاژهای بسپاری عبارت‌اند از پلی فنیلن اکسید/ پلی استیرن (نوریل)، آکریلونیتریل- بوتادی ان- استیرن (ABS)/ پلی کربنات (فایبریت)، پلی وینیل کلرید/ ABS (سیکولوی) و پلی کربنات (PC) /پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) (زروی).

 

 

پلاستیک‌های لیگنین

 

اتصال لیگنین مواد چوبی را می‌توان با اعمال بخار با فشار زیاد آزاد ساخت، به‌طوری‌که لیگنین فعال‌شده می‌تواند به‌عنوان متصل‌کننده پلاستیکی استفاده شود.

 

 

مشتقات پروتئین

 

 

ازلحاظ تاریخی مصرف صنعتی پروتئین‌ها از سابقه طولانی برخوردار است. چسب‌های حیوانی از دوران تمدن مصری استفاده می‌شده است، تا اینکه به خاطر مشکلات سردسازی و حمل‌ونقل منابع چنین چسب‌هایی محدود شد.

 

 

چندلایی‌ها و اسفنج‌ها

 

مواد چندلایی از لایه‌های به هم متصل شده مواد تشکیل یافته است. پلاستیک‌های چندلایی به‌طور گسترده از رزین‌های گرماسخت (مانند ملامین، اپوکسی، پلی‌استرهای سیرنشده، سیلیکون و بیشتر فنولیها) ساخته‌شده‌اند و دارای الیافی از قبیل شیشه، کربن، فلز و برخی از بسپارها هستند.

 

 

 

ارسال نظر

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :