شکل دهی پلاستیک

فرايندهای شکل دهی پلاستیک ها

پليمرها مواد شيميايي متشكل از تعداد زيادي واحد ساختاري يكسانند كه با پيوند كوالانسی به هم متصل شده اند. با توجه به ساختار و چگونگي اتصال اين واحدهاي ساختاري، پليمرها داراي ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي متفاوتي بوده و بر اساس خواص فيزيكي و مكانيكي دسته بندي ميشوند. در اين ميان پليمرهايي كه داراي رفتار ترمو پلاستيك هستند به دليل كاربرد فراوان و خواص منحصر بفرد بسيار مورد توجه هستند. از جمله اين پليمرها ميتوان به پلي اتيلن، پلي پروپيلن، پلي وينيل كلرايد ، پلي استايري و پلی اتیلن ترفتالات اشاره نمود. خواص اين پليمرها وابسته به نحوه توليد در طي فرآيند پليمريزاسيون است كه بر اساس شاخصهاي جرم ملكولي و توزيع جرم ملكولي تعيين ميگردد. چنانكه توزيع جرم ملكولي به شكلهاي مختلف ايجاد ميشود و بر اساس شاخصهاي فوق ، پليمرها انتخاب شده و طي فرايند مناسب شکل دهی پلاستیک صورت می پذیرد .

توزیع جرم مولکولی

روش های شکل دهی پلاستیک ها

پلاستیک ها دسته ای از مواد مصنوعی را شامل می شوند که می توان آنها را با اعمال فشار و حرارت قالب گیری یا شکل دهی کرد. با پلی بازار همراه باشید تا به طور کامل با فرآیند های شکل دهی پلاستیک ها آشنا شوید .

ترموپلاستیک ها موادی هستند که به طور کامل واکنش داده اند یا پلیمریزه شده اند. این مواد وقتی در معرض حرارت کافی قرار گیرند نرم می شوند و اعمال فشار باعث جریان یافتن آنها می شود و می توان آنها را شکل دهی کرد که پس از ذوب کردن شکل آنها تثبیت می شود. اشکال ناقص یا ضایعاتی را می توان دوباره ذوب و شکل دهی کرد شکل گیری آسان و بازیافت پذیری مقرون به صرفه این مواد، آنها را به عنوان یکی از گزینه های مناسب برای دسته بندی مطرح کرده است .پلاستیک های ترموست پلیمرهایی هستند که معمولا واکنش آنها به طور کامل انجام نمی شود و صد در صد پلیمریزه نمی شوند و به کمک عوامل موثر مانند حرارت واکنش آنها کامل می شود. محصولات تولید شده از این مواد شبکه ای بوده و با حرارت دادن مجددا نرم نمی شوند. لذا قابل فرایند مجدد و شکل دهی دوباره نمی باشند. ترموست هایی مانند فنل، اوره و ملامین فرمالدهید در بعضی موارد(مانند بعضی درب های ویژه) استفاده می شوند. اما استفاده از ترموست ها برای ظروف بزرگ در صنعت بسته بندی بسیار ناچیز است.  روش های شکل دهی پلاستیک ها به عوامل زیر بستگی دارد:

۱-نوع رزین پلیمری   ۲-شکل هندسی قطعه نهایی   ۳-حجم تولید   ۴-استحکام مورد نیاز

با ارتباط دادن این عوامل، انتخاب روش های تولید باید به دقت بررسی شوند. روش هایی که بیشتر برای شکل دهی پلاستیک ها استفاده می شوند عبارتند از:

  1. اکستروژن
  2. تزریق
  3. قالب گیری دمشی
  4. قالب گیری تراکمی
  5. روترمولدینگ
  6. ترموفرمینگ
  7. وکیوم فرمینگ

فرآیندهای شکل دهی پلاستیک ها

1.فرایندهای اکستروژن

  1. کامپاندینگ
    در این فرایند ابتدا مواد گرم شده و تحت نیروی برشی از درون قالب دایره ای شکل در آمده و به وسیله آب و یا هوا سرد شده و به شکل گرانول بریده می شوند. از این فرایند برای تولید مستربچ و کامپاند استفاده می گردد.
    اکسترودر
  2. فیلم دمشی
    در این فرایند مواد ذوب شده از قالب که نسبت به سطح زمین عمودی است بیرون آمده و به وسیله هوا یا آب سرد شده و به صورت رول فیلم بسته بندی در می آیند. فیلم دمشی به صورت تک، سه، پنج و هفت لایه می باشد. برای تولید فیلم های بسته بندی ، اسرچ، شرینک از این فرایند استفاده می شود.
  3. cast
    فرایند افقی تولید ورق می باشد و تنها تفاوتآ در نوع دای موجود در انتهای اکسترودر بوده که به شکل مستطیل با عرض خیلی کم است.
    ۱-۳ برای تولید فیلم های بسته بندی نازک تر،از این فرایند استفاده می گردد.
    ۲-۳ لمینت: برای تولید فیلم های بسته بندی و گونی ها و ورق های چند لایه مورد استفاده می باشد.
    ۳-۳ اکستروژه ی ورق: برای تولید ورق های پلیمری از این فرایند استفاده می گردد.
    ۴-۳ اکستروژه تولید نخ: برای تولید انواع نخ های بافت البسه استفاده می شود.
  4. اکستروژه ی لوله
    برای تولید انواع لوله های تک و چند لایه استفاده می شود.
  5. اکستروژه ی سیم و کابل
    برای روکش کردن انواع سیم و کابل کاربرد دارد.

اکستروژن

2. فرآیند تزریق

در این فرایند مواد ذوب شده و به درون قالب هدایت می شوند و درون قالب به وسیله آب سرد شده و شکل آن را به خود می گیرند. از این فرایند برای تولید انواع قطعات خودرو، لوازم خانگی،  قطعات ریز پلیمری استفاده می گردد.

شکل دهی پلاستک

قالب گیری تزریقی

 

مجحصولات قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی واکنشی

3.فرآیند قالب گیری دمشی

در این فرایند مواد بعد از ذوب شدن به صورت لوله ای در امده و به سمت قالب حرکت داده می شوند و سپس به وسیله هوا باد شده و سرد می شوند. از این فرایند برای تولید انواع مختلف قطعات تو خالی از قبیل بطری و باک خودرو استفاده می گردد.

قالب گیری دمشی

قالب گیری دمشی

4-قالب گیری تراکمی:

در این فرایند مواد پس از پیش گرم شدن تحت فشار قرار گرفته و قطعه مورد نظر تولید می گردد. از این فرایند برای ترموستها و پلیمرهای شبکه ای و چقرمه استفاده می شود.

قالب گیری فشاری

5-روتومولدینگ:

در این فرایند پلیمر در حالت پودری درون قالب قرار گرفته و در حین گرم شدن قالب و چرخش آن ذوب شده و شکل قالب را به خود می گیرد. از این فرایند در تولید قطعات بسیار بزرگ استفاده می شود.

روتومولدینگ

6-ترموفرمینگ:

در این فرایند مواد بصورت یک ورقه بزرگ در آمده و بعد از گرم شده بر روی قالب قرار می گیرد و شکل نهایی را به خود می گیرد. این فرایند برای تولید قطعات نازک و حساس مانند آستری محافظ یخچال و قطعات خودرو کاربرد دارد.

ترموفرمینگ

7- وکیوم فرمینگ:

در این فرآیند مواد به ورق در امده و با استفاده از خلا به شکل نهایی در می آید. از این فرایند برای تولید بسته بندی ماست و لبنیات و غیره استفاده می شود.

وکیوم فرمینگ

وکیوم فرمینگ

کامپاند پلیمری

کامپاند پلیمری و انواع و مزایای آن

کامپاند پلیمری (polymer compound) یکی از محصولات پلیمری است که حاصل ترکیب پلیمر و افزودنیهای خاص به منظور تقویت ساختارهای پلیمری و آماده سازی آنها برای بکارگیری در صنعتهای مختلف است. در واقع کامپاند پولیمری به همان مواد پلیمری همراه با افزودنی های خاص گفته می شود.

کامپاندهای پلیمری یکی از انواع مواد پلیمری پرمصرف و کاربردی در صنایع شیمیایی است که جهت افزایش ثبات و مقاومت مواد پلاستیکی به کار می‌روند. در واقع این محصولات از ترکیب پلیمر و نوعی پودر برای تقویت ساختارهای پلیمری تشکیل شده‌اند.
علت استفاده از این مواد در هنگام تولید محصولات پلیمری این است که بسیاری از تولیدکنندگان برای تولید محصولات با پایه‌ی پلیمر با مشکلاتی از قبیل ضعف فیزیکی، کاهش خواص، رنگ نامطلوب، طولانی شدن فرآیند تولید و … مواجه می‌شوند بدین ترتیب با افزودن ترکیباتی مانند کامپاندها و مستربچ‌ها خواص پلیمر و فرآیندهای تولید مورد نظر خود را تقویت می‌کنند .

کامپاند های پلیمری

تعریف دیگر از کامپاندهای پلیمری

در یک تعریف دقیق‌تر، کامپاند پلیمری به مخلوط یک یا چند پلیمر و یا افزودنی‌های مختلف برای افزایش خواص فیزیکی، مکانیکی، حرارتی و … جهت شکل دهی مناسب از طریق فرآیندهای تزریق پلاستیک، اکستروژن و… گفته می‌شود. معمولاً کامپاندها به شکل گرانول در بازار عرضه می‌شوند و واحدهای تولید کننده کامپاند را کامپاندر گویند.  بحث صرفه جویی در هزینه و زمان از مواردی هستند که با استفاده از کامپاند می‌توان به صورت قابل توجهی در آن‌ها عملکرد کاهشی مناسبی داشت .

روش تولید کامپاندهای پلیمری

به طور کلی برای تولید کامپاندها فرآیندهای زیادی باید طی شود. مهم‌ترین فرآیندی که برای تولید این مواد نقش کلیدی را ایفا می‌کند، مرحله ذوب است، که این مرحله در دستگاهی به نام اکسترودر انجام می‌شود. در ابتدا فرآیند، افزودنی‌ها و پلیمر‌های پایه با یکدیگر ترکیب و وارد دستگاه شده و سپس از اکسترودر خارج می‌شوند.
پس از این مرحله، ماده بدست آمده باید سرد شود، بنابراین ماده مذاب خارج شده از اکسترودر، وارد سیستم خنک کننده شده و سرد می‌شود. سپس ترکیبات سرد شده که عموماً به صورت جامد هستند، در ابعاد و اندازه‌های گوناگون برش داده می‌شوند و در آخر کامپاند مورد نظر به‌دست می‌آید.
کامپاندها باید تحت شرایط دمایی خاصی انبار شده و بسته بندی شوند؛ زیرا ممکن است در خواص و کیفیت آن‌ها تغییراتی صورت گیرد که در صورت بروز افت کیفیت باید مجدداً فرآیند تولید را از ابتدا طی کنند که تکرار این سیکل امری هزینه آور و زمان‌بر بوده لذا باید از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری شود .

اکسترودر کامپاند
اکسترودر

ویژگی کامپاندهای پلیمری

کامپاندهای پلیمری از سه جزء اصلی که هر کدام وظیفه خاص خود برای افزایش خواص ماده نهایی را برعهده دارند، تشکیل می‌شوند. این سه جزء اصلی عبارتند از پایه پلیمری، عامل سازگاری و افزودنی‌های شیمیایی.
در پایه پلیمری باید به این نکته توجه کرد که افزودنی‌هایی مانند کامپاند و مستربچ که خود پایه‌ای پلیمری دارند، باید به محصولی اضافه شوند که آن محصول پایه و اساس پلیمری داشته باشد تا بدین ترتیب راحت‌تر با پلیمر مورد نظر ترکیب شوند.
عامل سازگاری یکی دیگر از بخش‌های مهم و اساسی کامپاند است که وظیفه آن ایجاد سازگاری بین افزودنی‌ها و پایه پلیمری است. در صورتی که سازگاری و یا قطبی و غیرقطبی بودن بین پایه پلیمری و افزودنی‌های شیمیایی رعایت نگردد، در کامپاند تولید شده افزودنی‌ها به طور یکنواخت پخش نخواهد شد و در نتیجه کیفیت لازم را نخواهند داشت.
جزء سوم افزودنی‌های شیمیایی هستند که با اضافه کردن آن به پایه پلیمری کامپاند، خواص مورد نیاز را ایجاد می‌کنند. بعضی از این افزودنی‌ها تنها افزودنی‌های رنگی هستند که وظیفه آن‌ها تغییر رنگ پلیمر مورد نظر است .

تفاوت کامپاند و مستربچ

سازوکار کامپاندها و مستربچ‌ها یکسان است اما تفاوت این دو ماده در میزان درصد اضافه شدن هرکدام در محصولات نهایی است.
در حقیقت کامپاندها ترکیباتی هستند که به طور کامل و بدون هیچ‌گونه ترکیب اضافه‌ای برای تولید محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما در مقابل مستربچ‌ها را در برخی موارد نمی‌توان به تنهایی برای تولید یک قطعه تزریق پلاستیکی استفاده کرد لذا نیاز است که آن‌ها را همراه با پایه‌های پلیمری و افزودنی‌های لازم به طور مستقیم برای تولید محصول نهایی استفاده کرد .

کاربرد کامپاندهای پلیمری

کامپاند پلی‌اتیلن یکی از انواع کامپاندهای پلیمری است که در صنایع مختلف از جمله تولید لوله‌های آبیاری، لوله‌‌های تحت فشار و فیلم‌‌های بادی (دمشی) مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد دیگری که می‌توان نام برد، برای تولید سپر خودرو است، که نیاز یه کامپاند کردن پلی پروپیلن با یک ماده‌ی لاستیکی مانند EPDM جهت افزایش خواص ضربه پذیری در دمای محیط و دماهای منفی است.
از دیگر کاربردهای کامپاندهای پلیمری می‌توان به تولید لوازم خانگی و خودرو، تولید قطعات الکتریکی و الکترونیکی، ساخت ظروف یکبار مصرف و لبنی از طریق فرآیند ترموفرمینگ، لوله‌های فاضلابی (بوش فیت)، شیلنگ‌ها، لوله‌های پنج لایه و … اشاره کرد.
به طور کلی تولید یک کامپاند براساس سفارش مشتری و سطح توقعات او توسط شرکت های کامپاندینگ صورت می‌پذیرد .

مزایای کامپاند پلیمری

امروزه استفاده از کامپاند پلی اتیلن در موارد بسیاری از جمله تولید لوله‌ های پلاستیکی و اتصالات لوله‌ کشی کاربرد دارد که از مواد بازیافتی باکیفیت صنعتی و درصد کمی مواد نو به همراه اصلاح خواص از طریق مواد نانو تهیه شده است که دارای مزیت‌ های بسیاری است.

– استفاده از مواد اولیه یکنواخت در ساخت و تولید
– دارای دوده با درصد پخش استاندارد
– مقاومت بالا در برابر نور خورشید
– قیمت مناسب و رقابتی در بازارهای داخلی و خارجی
– کیفیت ثابت و مطلوب محصول
– استفاده از 40 تا 100 درصد کامپاند

کامپاند

انواع کامپاندهای پلیمری

مواد پلیمری کاربرد بسیار گسترده‌ ای در صنایع مختلف دارند که پلیمر از نوع پلی اتیلن یکی از پرکاربردترین این مواد محسوب می شود .

۱– کامپاند پلی اتیلن

کامپاند لوله پلی اتیلن نوعی از لوله‌‌های آبرسان محسوب می‌‌شود که از ترکیب کامپاند همراه با درصدی دوده به عنوان مواد اولیه ساخته می‌‌شود. در واقع ترکیب تشکیل‌ دهنده کامپاند پلی‌اتیلن از ضایعات با‌کیفیت صنعتی و مواد نو تشکیل شده است که دارای مقاومت بالا در برابر نور خورشید، خواص مناسب و قیمت مقرون به صرفه است. کامپاند لوله پلی اتیلن علاوه بر قیمت و کیفیت مناسب از فرآیند شکل پذیری عالی برخوردار است که قابلیت رقابت در بازارهای داخلی و خارجی لوله‌‌های آبرسانی را دارد .

۲– کامپاند پلی پروپیلن

این کامپاندها بیشتر از نوع کامپوزیت بوده و در تولید قطعات خودرو و قطعات لوازم خانگی، لوله و اتصالات استفاده می‌شوند . صنایع مختلف بستگی به کاربردهای مورد نظر در تولید محصولاتشان، از کامپاندهای پلیمری استفاده می کنند. در بسیاری از صنایع، استفاده از هر دو امکان پذیر است ولی به طور کلی به دلیل خواصی که پلی اتیلن ها دارند بیشتر در صنایع بسته بندی، خودروسازی و… بکار گرفته می شوند و به دلیل خواصی که پروپیلن ها دارند در صنایعی مثل لوله، لوازم خانه و… بیشتر بکارگرفته می شوند.

۳– کامپاند مهندسی

برای طراحی یک قطعه‌ی جدید متناسب با شرایط کاربری آن قطعه مانند استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر اسیدها و حلال‌های شیمیایی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر اُزن، طول عمر بالا، Creep و … و البته با توجه به شرینکی قالب و شرایط تزریق پلاستیک، واحدهای کامپاندر براساس نیاز مشتری، شرایط کاربری و نیز طراحی قالب کامپاندهای مهندسی را تولید می‌کنند .

۴– کامپاندهای تقویت شده با الیاف شیشه

این گروه از کامپاندهای پلیمری دارای خواص مکانیکی و حرارتی مناسب بوده و امکان استفاده از آنها در صنایعی مانند خودرویی، لوازم خانگی، الکتریکی و الکترونیکی بیشتر است .

۵– کامپاندهای پرکننده

این گروه از کامپاندها نیز در درصدهای مختلف فیلر و بر پایه‌های مختلف پلیمری عرضه می‌شوند. فرمولاسیون پیشرفته بکار رفته در این کامپاندها موجب می‌شود تا استفاده از این کامپاندها علاوه بر تأمین خواص مطلوب، باعث کاهش قیمت محصول نهایی نیز شود. این کامپاندها در بسیاری از فرآیندها از جمله اکستروژن، ترموفرمینگ و تزریق پلاستیک استفاده می‌شوند .

۶– کامپاندهای عایق صوتی

این کامپاندها بر پایه پلی پروپیلن پرشده با درصد بالای سولفات باریوم جهت ایجاد خاصیت عایق صوتی در لوله‌های فاضلابی (پوش فیت) و سازه‌هایی که عایق کاری صوتی در آنها مهم است، استفاده می‌شوند.

۷– کامپاند تمیزکننده رئولوژیکی

این کامپاند با توجه به خواص رئولوژیکی ویژه به عنوان تمیز کننده سیلندر، ماردون و دای (Die) در دستگاه‌های فرآیندهای پلیمری نظیر فیلم، لوله، ورق و کارتن پلاست عرضه می‌شود. . استفاده از این کامپاند امکان حذف ناخالصی و تغییر رنگ بسیار سریع با کمترین ضایعات را در فرآیندهای فوق فراهم می‌سازد .

انواع کامپاند پلی اتیلن

انواع کامپاندهای پلی اتیلن از نظر دانسیته در طبقه بندی های مختلفی قرار می گیرد که در زیر اشاره کوتاهی به آنها می کنیم.

  • پلی اتیلن سبک با دانسیته پایین (LDPE)

این پلی اتیلن دارای استحکام کششی کمی است و از دیگر خصوصیات آن می توان به انعطاف پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکروارگانیسم ها اشاره کرد.

پلی اتیلن سبک (LDPE)

  • پلی اتیلن سنگین با دانسیته بالا (HDPE)

این نوع پلی‌ اتیلن از زنجیر پلیمری بدن شاخه تشکیل می‌ شود که دارای استحکام کششی و مقاومت بالایی است. این نوع پلی اتیلن از روش پلیمریزاسیون با کاتالیزور زیگلر- ناتا تولید خواهد شد.

  • پلی اتیلن با دانسیته متوسط (MDPE)

نوع ویژه‌ای از پلی‌اتیلن است که به لحاظ ساختار پلیمری و دانسیته بینابین پلی‌اتیلن سنگین و پلی‌اتیلن سبک قرار دارد. اکثر پلی‌اتیلن‌های با دانسیته متوسط دارای ساختار خطی می‌باشند و کاربردهای ویژه‌ای مانند تولید مخازن بزرگ جهت ذخیره‌سازی آب و … دارند.

  • پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)

پلی اتیلن سبک خطی با اضافه کردن کومونومر بوتن نرمال به اتیلن در هنگام فرایند پلیمریزاسیون به دست می‌آید. پلی‌اتیلن سبک خطی خواص مکانیکی برتری نسبت به پلی‌اتیلن سبک دارد، به عنوان مثال با اضافه کردن آن به پلی‌اتیلن سبک می‌توان فیلم‌های پلیمری با استحکام و مقاومت کششی بالاتری تولید کرد.

  • پلی اتیلن با وزن ملوکولی بسیار بالا (UHMWPE)

پلی اتیلن با وزن مولکولی بین ۳ تا ۶ میلیون را پلی اتیلن با جرم مولکولی بسیار بالا یا UHMWPE می‌نامند. پلی اتیلن با جرم مولکولی بسیار بالا در موارد دیگری چون ساخت لوله های مقاوم در صنایع نفت و گاز، لوله های تخلیه پسماند و… استفاده دارد.

پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE)

دلیل استفاده از کامپاندهای پلیمری 

به طور کلی در برخی از تجهیزات به کار رفته در صنایع از قبیل تجهیزات تزریق پلاستیک و یا اکسترودها نمی‌توان مستربچ را به پایه‌های پلیمری اصلی اضافه کرد. در چنین شرایطی کارخانجات ناچار به استفاده از کامپاند می‌شوند تا بدین ترتیب کیفیت محصول نهایی آن‌ها کاهش پیدا نکند. از طرفی از لحاظ اقتصادی و بهداشتی استفاده از کامپاند برای تولید محصول نهایی بسیار به صرفه‌تر از مستربچ است، چرا که در این وضعیت از هزینه حاصل از تمیزکاری و ترکیب مستربچ و پایه پلیمری صرف نظر خواهد شد .

کامپاند های پلیمری

نتیجه گیری

با پیشرفت علم، در هر صنعتی می توان محصولی را یافت که از مواد پلیمری برای ساخت محصولاتش استفاده کرده است. در این مقاله ابتدا به معرفی کامپاند پلیمری پرداختیم و دو نوع از رایجترین و پرکاربردترین آنها یعنی کامپاند پلی اتیلن و پلی پروپیلن را معرفی کردیم و به ذکر تفاوت های آن ها پرداختیم. با توجه به تنوع کاربرد کامپاند پلی اتیلن و پلی پروپیلن این طور نتیجه می گیریم که تقریبا هیچ صنعتی را نمی توان یافت که از این مواد پلیمری استفاده نکند.

مستربچ

مستربچ؛ معرفی، انواع و چگونگی تولید آن

مستربچ محصولی است که از ترکیب بهینه یک ماده ترموپلاستیک و افزودنی دست می‌آید. این محصول از سه جزء پایه پلیمری، مواد شیمیایی افزودنی و سازگارکننده فعال بعنوان پخش‌کننده تشکیل شده است.

این محصول به صورت دانه‌ای یا گرانول است، از این رو، به‌ راحتی با مواد پلاستیکی گرانولی می‌تواند مخلوط شود، به همین دلیل موجب آلودگی محیط تولید نمی‌شود. در تولید ظروف مواد غذایی و دارویی از گرانولمواد اولیه پلاستیک استفاده می‌شود، زیرا فرآیند تولید باید در محیطی بهداشتی و به دور از آلودگی انجام شود. از دیگر کاربرد های این ماده ها، کمک به یکنواختی مواد پلیمری است؛ با افزودن آنها به مواد پلیمری می‌توان فرآیند اختلاط را تسریع کرد و بهبود بخشید. علاوه بر این،  با کاهش نیاز به میزان مواد افزودنی، موجب صرفه‌جویی اقتصادی نیز می‌شوند.

اجزای مستربچ

• پلیمر پایه

پایه پلیمری باید شبیه به پلاستیک استفاده شده در تزریق پلاستیک باشد و ظاهر آن دانه‌ای یا گرانول است. انواع پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن، اتیلن وینیل استات، واكس‌هایی با وزن مولكولی پایین، پلیمر‌ آلكیدی یا پلیمر‌های مخصوص دیگر از جمله پلیمرهای پایه هستند.

• مواد شیمیایی افزودنی

پودر رنگ یا پیگمنت‌ها، بهبوددهنده‌ها و پرکننده‌های شیمیایی یا معدنی از جمله افزودنی‌ها محسوب می‌شوند و به منظور تولید رنگ، بهبود خواص یا کاهش قیمت تمام شده به پلیمر اضافه می‌شود. بسته به نوع و قدرت افزودنی و نیز پایه پلیمر، میزان خوراک‌دهی افزدونی در تولید مستربج متفاوت است.

• عامل سازگارکننده

عامل سازگارکننده از دیگر اجزای آن است که موجب بهبود پخش‌شوندگی افزودنی یا رنگ می‌شود. در فرآیند تولید ، به منظور افزایش سازگاری شیمیایی افزودنی‌ها با پلاستیک پایه و نیز بهبود خواص، از عوامل سازگار کننده استفاده می‌شود.

مستربچ رنگی

انواع مستربچ

• مستربچ‌ های رنگی

این محصول در فرآیند رنگ کردن پلاستیک‌ها کاربرد دارند. جهت تولید این نوع مستربچ‌ها، به پایه پلیمری، رنگ‌ دانه‌های آلی یا معدنی را می‌افزایند. انواع رنگی از سه جزء رنگ‌دانه‌ها (پیگمنت‌های عالی یا معدنی)، سازگار کننده (پخش کننده پیگمنت) و پلیمر حامل (که موجب یکنواختی توزیع پیگمنت می‌شود) تشکیل شده‌ اند.  علاوه‌ بر افزودن رنگ به محصول نهایی، موجب بهبود خواص و اصلاح فیزیکی و مکانیکی محصول تولیدی نیز می‌شوند.

• مستربچ‌ های افزودنی

مستربچ‌های افزودنی نیز کاربردهای فراوانی دارند و به‌ منظور اضافه کردن خواص مختلف (بجز رنگ) به ماده پلیمری، از این نوع مستربچ (masterbatch) استفاده می‌شود. که انواع مختلفی دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

انواع مستربچ افزودنی

  • آنتی اکسیدان
  • یو وی استیبلایزر
  • بهبوددهنده فرآیند
  • جداکننده از قالب
  • آنتی بلاک
  • شفاف کننده
  • براق کننده
  • ضد رطوبت
  • ضد خراش
  • ضد شعله
  • ضد مه‌گرفتگی
  • ضد قارچ
  • ضد بو
  • آنتی میکروبیال
  • بهبوددهنده حرارتی
  • لیزکننده
  • فیلر
  • بهبوددهنده مقاومت ضربه‌ای
  • آنتی استاتیک
  • بهبوددهنده هدایت الکتریکی

جالب است بدانید در مواقعی می‌توان چند افزودنی را با ویژگی‌های مختلف همزمان وارد پلیمر کرد؛ به طور مثال مستربچ لیزکننده/آنتی بلاک

مزایا استفاده از مستربچ

با استفاده از این محصول می‌توان در زمان، انرژی و هزینه، جهت مخلوط کردن این پودرها و نیز نیروی انسانی صرفه‌ جویی کرد. همچنین به دلیل این که برخی افزودنی‌ها پخش‌ شوندگی مناسبی ندارند، نمی‌توان آن‌ها را به صورت مستقیم اضافه کرد، در نتیجه  راه‌ حل مناسبی برای این کار است. به طور مثال، در فرآیندهای تزریق پلاستیک، به دلیل کوتاه بودن طول مارپیچ دستگاه تزریق، امکان اضافه کردن افزودنی‌های پودری وجود ندارد و به‌ جای آن از این محصول استفاده می‌شود. این محصول ویژگی‌های دیگری نیز دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

  • ذخیره‌سازی، جابجایی و کاربری آن‌ها به دلیل گرانولی بودن بسیار آسان است.
  • بهبود مشکلات تغییر غلظت مواد افزودنی و یکنواختی رنگ یا خواص
  • موجب عدم پخش شدن رنگ‌دانه یا پیگمنت‌ها در هوا می‌شوند و محیط تولید را آلوده نمی‌کنند.
  • سبب یکنواختی و پخش شدن بهتر رنگ‌ها، افزودنی‌ها یا پرکننده‌ها در محصول نهایی می‌شوند.
  • فرآیند ذوب را بهبود می‌بخشند.
  • موجب ثبات بیشتر خواص یا رنگ می‌شوند.
  • صرفه‌جویی در مصرف افزودنی یا پیگمنت‌ها
  • ایجاد شفافیت در محصولات رنگی
  • صرفه‌جویی در هزینه پاکسازی و تمیزکاری

نحوه تولید مستربچ

آنها طی فرآیند بصورت غیر پیوسته یا پیوسته تولید می‌شوند. بسته به میزان تولید و اتوماسیون یکی از این دو روش برای تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. در فرآیند پیوسته، از طریق دستگاه اکسترودر مجهز به فیدرهای وزنی، در مقیاس بزرگ و با بالاترین میزان اتوماسیون تولید می‌ شود، اما در فرآیند غیر پیوسته، این ماده در مقیاس کوچک و با استفاده از نیروی انسانی بیشتری تولید می‌شود.

در فرآیند تولید مستربچ چهار مرحله وجود دارد که شامل فرمولاسیون، خوراک‌ دهی، اختلاط و الک نمودن است.

  • فرمولاسیون: فرمولاسیون اولین مرحله در فرآیند تولید است که در آن رنگ و میزان افزودنی فرمول‌بندی می‌شود.
  • خوراک‌دهی: در این مرحله میزان تغذیه اجزا، متناسب با خروجی دستگاه، تنظیم می‌‌شود.
  • اختلاط: در این مرحله، که مهمترین مرحله تولید است، برای ذوب شدن مخلوط، اختلاط مذاب در دمای مخزن تنظیم می‌شود زیرا دمای نامناسب در فرایند برش گرانولو پخش پودر مشکلاتی ایجاد می‌کند.
  • الک نمون: به‌منظور اطمینان از اندازه مناسب آنها از الک استفاده می‌شود تا با سایز مناسب و محکم تولید شوند و مصرف‌کننده در مرحله تولید با مشکل خوراک‌دهی مواجه نشود.

مستربچ افزودنی

مستربچ خوب چه ویژگی‌هایی دارد؟

مستربچ خوب و باکیفیت ویژگی‌هایی دارد که در این بخش به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

– ثبات رنگ و خواص در دفعات مصرف
– مطابقت پایه پلیمری با کالای تولیدی
– مقاومت انتقال سطح بالا، درصد رطوبت، دمای ذوب، شکل ظاهری، شفافیت و مقاومت حرارتی مناسب
– منحصربفرد بودن رنگ و شید
– تسهیل فرآیند تولید محصول نهایی
– میزان مصرف کم
– غلظت یکنواخت

درصد مصرف در محصول نهایی به میزان و کیفیت افزودنی، ضخامت فیلم یا قطعه تولیدی و میزان غلظت یا پوشش‌دهی دلخواه بستگی دارد. میزان مصرف در محصول تولید شده ممکن است از یک تا بیش از50 درصد متغیر باشد. به طور مثال برای تولید محصولات ضد یو وی و پایدارکننده رنگ‌ها، یک درصد، برای رنگ کردن محصولات، یک تا 3 درصد و برای تولید انواع پرکننده‌های حریق بالای 50 درصد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

افزودنی های پلیمری

افزودنی‌های پلیمری

ویژگی‌های ذاتی مواد گاهی اوقات برای رسیدن به مشخصات عملکرد مورد انتظار یا متناسب با محدودیت‌های تولید نیست . در این صورت از  افزودنی ها استفاده می‌کنیم . برای آشنایی بیشتر و یا تهیه  افزودنی های پلیمری با پلی بازار همراه باشید :

اصلاح خواص پلیمر

افزودنی ها برای تصحیح خواص فراورده‌های پلیمری به کار می‌روند.

اصلاح خواص سطحی یک پلاستیک یا الاستومر داده شده از سخت‌ترین دستاورد هاست.

چگونگی استفاده از افزودنی های پلیمری بسته به نوع پلیمر و کاربرد آن متفاوت است. استفاده مناسب از افزودنی های پلیمری باعث بهبود ویژگی‌های بسیاری از قبیل دوام، سختی، وضوح، قابلیت عدم فرسایش در هوا می‌شود و در نتیجه باعث ایجاد یک محصول با ارزش بالاتر می‌شود .

خواص الکتریکی می‌تواند توسط بسیاری از پرکننده‌ها (fillers) تحت تأثیر قرار گیرد به عنوان مثال، با اضافه کردن پرکننده‌های رسانا، یک محافظ الکترومغناطیسی را می‌توان به پلاستیک وارد کرد، که معمولاً هادی‌های الکتریکی ضعیف هستند؛ یا از عوامل ضد استاتیک می‌توان برای جذب رطوبت استفاده کرد، و موجب افزایش میزان بار استاتیک می‌شود.

در مواردی از یک افزودنی مانند برخی ضد اکسنده‌ها در بسیاری از پلیمرها برای طیف وسیعی از کاربرد نهایی استفاده می‌گردد. در موارد دیگر ممکن است یک افزودنی برای یک پلیمر معین و برای یک کاربرد نهایی خاص در نظر گرفته شود.

تقسیم افزودنی‌ها از نظر فیزیکی

  1. جامدات
  2. لاستیک ها
  3. مایعات
  4. گازها

تقسیم افزودنی‌ها از نظر عملکرد

گروه‌های زیادی برای تقسیم‌بندی افزودنی ها وجود دارد ولی برخی از مهمترین آنها بدین شرح است:

  • پر کننده‌ها (Fillers)
  • نرم کننده ها
  • تأخیر دهنده‌های اشتعال (Flame Retardant)
  • پایدار کننده‌های حرارتی (Stabilizer)
  • عوامل ضد الکتریسیته ساکن(Antistatic agents)
  • عوامل پف زا(Blowing agents)
  • روان‌سازها
  • مستربچ (رنگ)
  • عوامل شبکه ای کننده
  • افزودنی‌های ضد مه (or Defog Anti fog)
  • افزودنیهای مقاوم در برابر اشعه ماورابنفش (Anti UV)

پرکننده ها (Fillers)

مواد پرکننده، ذراتی هستند که به پلیمر اضافه می‌شوند که می‌توانند خواص خاصی را بهبود بخشند یا محصول را ارزان‌تر کنند و همچنین ترکیبی از این دو ویژگی باشد .

در سراسر جهان بیش از ۵۳ میلیون تن پرکننده (با مبلغ کل تقریبی ۱۸ میلیارد دلار) هر ساله در زمینه‌های مختلف کاربرد مانند کاغذ، پلاستیک، لاستیک، رنگ، پوشش، چسب و مهر و… استفاده می‌گردد.

از پر مصرف ترین پرکننده ها می توان کربنات کلسیم زمین (ground calcium carbonate)، کربنات کلسیم رسوب شده(precipitated calcium carbonate) و هیدروکسید منیزیم (kaolin , (talc ، و carbon black را نام برد .

مواد پرکننده می‌تواند بر مقاومت کششی یا تنش تسلیم، استحکام (چقرمگی) ، مقاومت در برابر حرارت، رنگ، وضوح و غیره تأثیر بگذارد .

اکثر مواد پرکننده مورد استفاده در پلاستیک، بر پایهٔ مواد معدنی یا شیشه ای است. دو زیر شاخه اصلی مواد پرکننده وجود دارد: جداسازها و الیاف (فیبر)

افزودنی های پرکننده
Glass micro sphere fillers (left) and fiber fillers (right).

جداسازها ذرات کوچکی از پرکننده هستند که در ماتریکس مخلوط شده‌اند که نسبت اندازه و نسبت آن مهم هستند. الیاف، رشته‌های کوچک دایره ای می‌باشند که می‌توانند بسیار طولانی باشند و نسبتاً ابعاد بزرگ باشند.

چند نوع پرکننده
  • کلسیم کربنات (Calcium carbonate)(CaCO3)
کلسیم کربنات
Powder calcium carbonate CaCO3 used widely as a filler material.

به عنوان «گچ» در صنعت پلاستیک است از سنگ آهک و سنگ مرمر مشتق شده‌ است. این پرکننده در بسیاری از کاربردها از جمله پلی استر و پلی استرهای اشباع نشده استفاده می‌شود .

  • کائولن(Kaolin)

این پرکننده به‌طور عمده در پلاستیک برای ویژگی‌های ضد مسدود سازی آن و همچنین جذب مادون قرمز در مارک لیزر استفاده می‌شود. خواصی مانند مقاومت ضربه و مقاومت در برابر حرارت را افزایش می‌دهد .

  • هیدروکسید منیزیم (Magnesium hydroxide) (talc)
هیدروکسید منیزیم
Block of magnesium hydroxide (talc)

این پرکننده نرمترین سنگ معدن شناخته شده است و به‌طور کلی گرانتر از کربنات کلسیم است. در صنایع پلاستیکی به دلیل پایداری حرارتی بلند مدت آن برای بسته‌بندی و استفاده از مواد غذایی استفاده می‌شود.

  • وولاستونیت (Wollastonite) (CaSiO3)

افزودنی‌های این پرکننده می‌توانند رطوبت، مقاومت در برابر سایش، پایداری حرارتی و مقاومت دی الکتریک بالا را بهبود بخشند .

  • و موارد دیگر از قبیل شیشه، نانوفیلرها و …

نرم‌کننده‌ها و نرم سازها (Plasticizers)

از نظر جرم معمولاً فراوان‌ترین افزودنی هستند .

این ترکیبات چرب مانند، اما غیر فرار، به پلاستیک‌ها برای بهبود انعطاف‌پذیری کمک می‌کنند؛ زیرا بسیاری از پلیمرهای آلی در موارد دیگر برای کاربردهای خاص سخت هستند.

این مواد علاوه بر صنعت پلیمر در بتن و سیمان نیز کاربرد دارد. نرم‌کننده‌های پلاستیک‌ها معمولاً از دسته ی فتالات‌ها هستند که انعطاف‌پذیری و دوام پلاستیک را افزایش می‌دهند. عملکرد این مواد به این صورت است که با قرار گرفتن بین مولکول‌های مواد پلیمری فضاهای خالی را افزایش داده و موجب پایین آمدن دمای ذوب کریستالی و در نتیجه نرم‌تر شدن پلیمر می‌شود.

عمل آلیاژ کردن نرم سازها با برخی پلیمرها از همان روزهای اول صنعت پلاستیک انجام می‌شده‌است؛ وقتی اولین مرتبه به کار گرفته شدند، اساساً به عنوان جداکننده مولکولهای پلیمر عمل می‌کردند. طبعاً انرژی کمتر جهت چرخش پیوند مولکولی لازم بود و پلیمرها در دمای پایین‌تر از دمای تجزیه‌شان قابلیت جریان داشتند. بعدها دریافتند که نرم سازها دو نقش دیگر هم ایفا می‌کنند، کم کردن گرانروی مذاب و تغییر خواص فیزیکی محصول مانند افزایش نرمی و انعطاف‌پذیری و کاهش دمای انعطاف سرد . (دمایی که زیر آن آمیزه پلیمر انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهد)

به عبارت دیگر تعریف نرم‌کننده یا پلاستی‌سایزر عبارت است از ماده‌ای که در ترکیب با ماده دیگر (عموماً پلاستیک یا الاستومر) منجر به افزایش انعطاف می‌شود. حضور نرم‌کننده می‌تواند باعث کاهش دمای انتقال شیشه‌ای، ویسکوزیته مذاب و مدول الاستیک شود.

امروزه از نرم سازها در بسیاری از پلیمرها مانند پلی وینیل استات، پلیمرهای آکریلی، سلولز استات و مهم تر از همه پلی وینیل کلراید (PVC) استفاده می‌شود. بیشترین بازار مصرف نرم‌کننده در صنایع پلیمری (حدود 80%) متعلق به صنعت پی‌وی‌سی است. استفاده از مقادیر کم نرم‌کننده در فرمولاسیون پی‌وی‌سی موجب کاهش دمای فرایند و ممانعت از تخریب حرارتی آن می‌شود. از طرف دیگر این افزودنی به دلیل ایجاد انعطاف‌پذیری یکی از اجزای اصلی فرمولاسیون پی‌وی‌سی نرم به‌شمار می‌رود. مقادیر کم (کمتر از 15Phr) نرم‌کننده با نفوذ میان زنجیرها و جلوگیری از ارتعاش و حرکت مولکولی خاصیت ضد نرم‌کنندگی مشاهده می‌شود. در این مقادیر نرم‌کننده، افزایش مدول و استحکام کششی و کاهش ازدیاد طول در نقطه شکست و استحکام ضربه مشاهده می‌شود. همچنین در مقادیر بسیار بالای نرم‌کننده (بیشتر از 90Phr) تغییرات خواص مکانیکی با تغییر میزان نرم‌کننده بسیار ناچیز است. در غلظت میانی نرم‌کننده (20-80phr) ساختار شیمیایی نرم‌کننده نقشی تعین کننده بر سهولت فرایندپذیری پی‌وی‌سی دارد.

می‌دانیم که نرم سازها در اصل حلّال های غیر فرّار هستند. در نتیجه می‌بایست از پارامترهای انحلال پذیری نزدیک به پارامترهای انحلال پذیری پلیمر و وزن مولکولی دست کم ۳۰۰ برخوردار باشند. در صورتی که پلیمر یا نرم ساز متمایل به تبلور باشند، طبعاً نیاز به برخی برهم کنش‌های ویژه میان پلیمر و نرم ساز خواهد بود.

از موارد خاص قابل توجه این است که وقتی دو نرم ساز با وزن مولکولی و پارامتر انحلال پذیری یکسان، با پلیمر آلیاژ شوند، آمیزه‌هایی با خواص بسیار متفاوت بدست می‌آید. تفسیرهای زیادی در این خصوص پیشنهاد شده که رایج‌ترین آنها فرضیه قطبیت و فرضیه پیوند هیدروژنی است.

در فرضیه قطبیت نرم سازها به عنوان فضاگیر عمل نمی‌کنند بلکه با مولکولهای پلیمر اتصال برقرار می‌کنند، گرچه این اتصالات احتمالاً موقتی باشند. گفته می‌شود در این حالت برهم کنش دوقطبی میان یک گروه قطبی از مولکول پلیمر مانند اتم کلری که بخشی از دو قطبی کربن – کلر را تشکیل می‌دهد و یک گروه قطبی از نرم ساز نظیر یک گروه استر اتفاق می‌افتد. در جایی که بین نرم ساز یا تعدادی مولکولهای بیشتری اتصال برقرار شود، شکلی از اتصالات عرضی قطبی اتفاق می‌افتد.

برخی مولکول ها نه تنها حاوی گروه‌های قطبی اند بلکه شامل گروه‌های قطبش پذیر مثل حلقه‌های بنزنی هستند که اتصال قطبی را تقویت می‌کنند؛ بنابراین طیفی از نرم سازها با درجات مختلف قطبیت و قطبش پذیری در دست خواهد بود. در اثر همین تفاوت هاست که اثرات متفاوتی از دو نرم ساز تری تولیل فسفات و دی اکتیل سباسات در PVC دیده می‌شود. اولی شدیداً قطبی و بسیار قطبش پذیر بوده و دومی از قطبیت کمتری برخوردار است. اتصال قویتر فسفات بر روی اثر فضاگیری نرم ساز تأثیر می‌گذارد به طوری که آمیزه‌های حاصل از مدول و سختی بیشتر و در دمای انعطاف سرد بالاتری در مقایسه با آنچه که از اثر فضاگیری تنها انتظار می‌رود برخوردار می‌شوند. در مورد PVC هیدروژن برروی کربن چسبیده به کلر، فعال بوده به طوری که مولکول پلیمر به عنوان یک پروتون دهنده عمل می‌کند.

DOP
Bis(2-ethylhexyl) phthalate is a common plasticizer.

برخی از موارد، بخشی از نرم سازها توسط ارزان کننده جایگزین می‌شود، این دسته، موادی هستند که خود نرم ساز نبوده ولی استفاده از آنها تا غلظت مشخصی در یک سیستم پلیمر – نرم ساز مجاز است. از روغن های پالایش و واکس های کلردار به شکل گسترده‌ای در PVC به همین منظور استفاده می‌شود که هدف اصلی کاهش هزینه بوده گرچه واکس های کلردار به عنوان پایدار کننده حرارتی هم عمل می‌کنند.

دی اکتیل فتالات (DOP) یکی از مهم‌ترین نرم‌کننده‌های پودر پی وی سی است روش تولید این ماده در یک رآکتور مجهز به همزن در مجاورت کاتالیزور پاراتولوئن سولفونیک اسید (PSTA) با دو ماده اولیه دو اتیل هگزانول و انیدرید فتالیک تولید می‌شود و مراحل تولید DOP عبارتند از استریفاکسیون، بازیابی الکل مازاد و صاف کردن محصول. کاربرد در صنایع چرم مصنوعی، کفش، رنگسازی، شیلنگ سازی، اسباب بازی کابل سازی، گرانول سازی، فیلتر هوا، توپ سازی، نوار دور شیشه و… .

رطوبت گیر (Desiccant)

در هنگام استفاده از گرانول‌های نو و بازیافتی با مشکل رطوبت در مواد اولیه سر و کار داریم که باعث ایجاد حباب در محصول نهایی و سوراخ شدن آن و ایجاد صداهای ناهنجار در خط تولید می‌گردد.

یک سری از مواد پلیمری نظیرPA , PET , ABS و… جاذب رطوبت بوده و رطوبت هوا را جذب می‌کنند که استفاده از این مواد مستلزم خرید تجهیزات خشک کن و گازگیری قبل از تولید می‌باشد .

آنتی استاتیک (عامل ضد الکتریسیته ساکن)

نارسانا بودن اکثر پلیمرها در برابر الکتریسیته و توانایی بالای آنها در جذب الکتریسیته ساکن سبب ایجاد مشکلاتی در فرایند تولید می‌شود که عبارتند از:

  1. جذب گرد و غبار و چسبیدن فیلم‌ها به یکدیگر
  2. ایجاد جرقه موقع دست زدن به محصول
  3. ایجاد آتش‌سوزی به علت تخلیه الکتریکی

که با اضافه کردن این افزودنی این مشکلات تا حدودی حل می‌شوند .

آنتی اکسیدانت (عوامل ضد اکسایش)

اکثر پلیمرها در اثر تماس با اکسیژن هوا اکسید می‌شوند و نور و حرارت این اکسید شدن را تسریع می‌بخشد، مستربچ‌های آنتی اکسیدانت به منظور جلوگیری از تخریب زنجیرهای پلیمری حین فرایند یا در زمان کاربری محصول مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مستربچ‌های آنتی اکسیدانت به دو دسته اولیه و ثانویه یا ترکیبی از هر دو نوع تقسیم می‌شوند که هرکدام دارای خواص منحصر به فرد خود می‌باشد. استفاده از این افزودنی درپلیمر PP به نسبت PE بیشتر است زیرا پایداری PP نسبت به دیگر مواد پلی الفینی کمتر می‌باشد. همچنین استفاده از این مستربچ سبب افزایش OIT در محصول می‌گردد.

آنتی یو وی (پایدارکننده نوری)

هدف اصلی از استفاده کردن از مستربچ‌های آنتی یو وی حفاظت از فیلم‌های پلیمری در مقابل تخریب‌های طولانی مدت ناشی از نورهای مضر خورشید می‌باشد.

رنگدانه‌ها

رنگدانه‌ها موادی هستند که برای رنگ کردن و دادن خاصیت رنگی به پلیمر استفاده می‌شود و شامل رنگدانه‌های آلی و معدنی می‌شود.

رنگدانه‌های معدنی

رنگدانه‌های غیر آلی، نمک‌های فلزی و اکسیدها هستند. این عوامل رنگ زا می‌توانند یک لایه از یک جسم پلاستیکی را با رفتار قابل پیش‌بینی رنگی کنند. اکثر این عوامل رنگ زا دارای ذراتی با ابعاد میانگین بین ۰/۲ تا ۱/۰ میکرون هستند. تولیدکنندگان، رنگ‌های مرغوب را با زدودن ذرات بالاتر از ۵ میکرون، تولید می‌کنند. رنگدانه‌های غیر آلی به جز چند استثناء، مواد خام ارزان قیمت هستند که بخاطر دوام نسبتاً پایین این رنگ‌ها، این رنگدانه‌ها همیشه بهترین کیفیت را ندارند.

رنگدانه‌های آلی

رنگدانه‌های آلی، گسترهٔ وسیعی از لحاظ پیچیدگی ساختاری دارند؛ که ساختار این مواد می‌تواند به سادگی کربن سیاه یا به پیچیدگی ساختار چهارتایی رنگدانه‌های فتالوسیانین باشد. استفاده از رنگدانه‌های آلی در آلیاژها و آمیخته‌های پلیمری به سرعت در حال افزایش است که این افزایش نتیجه‌ای از دیدگاه کاهش مصرف فلزات سنگین است. به‌طور نمونه، دوام رنگدانه‌های آلی ۱۰–۲۰ بار بیشتر از رنگ‌های غیر آلی مورد مقایسه‌است و این به خاطر این است که رنگ‌های آلی ذرات کوچکتری نسبت به رنگ‌های غیر آلی دارند.

افزودنی های دیگر

چند گروه افزودنی های پلیمری دیگر که به آن اشاره نکردیم شامل کمک فرایند، آنتی بلاک، براق کننده، اسلیپ می شوند که در این جا اشاره مختصری به ویژگی های آنها می کنیم :

افزودنی کمک فرآیند

این افزودنی پلیمری باعث راحت جدا شدن مواد ازسطح قالب می شود. در بعضی مواقع ما اختلاط چند کامپاند را با هم داریم یا اختلاط چند مواد را با هم داریم یا سیلندر ماردون ضعیف یا کوچک است یا مشکلاتی از این قبیل که مواد به سختی از دای جدا میشود.

در واقع این افزودنی پلاستیک بیشتر برای کاهش استهلاک ماشین آلات مورد استفاده قرار می گیرد و موجب راحت تر شدن فرایند تولید خواهد شد.

مستربچ افزودنی کمک فرآیند با کم کردن فشار و دما باعث افزایش عمر دستگاه تولید پلاستیک خواهد شد.

افزودنی براق کننده

در اکثر قطعات برای براق کردن محصول استفاده می شود ، این محصول به نام های optical brightner یا افزودنی اپتیکال دار یا حتی نام های دیگر شناسایی می شود . باعث براق شدن سطح قطعه می شود و می توان موادی مثل PP یا پلی اتیلن که مات هستند را می توان مانند ای بی اس براق و درخشان کرد .این محصول بسیار پر کاربرد و پر طرفدار در ساخت قطعات و حتی در سطح نایلون می باشد که براقیت خاصی به نایلون می دهد .

افزودنی لیزکننده

اگر در فروشگاه ها دقت کنیم نایلون هایی را مشاهده می کنیم که باز کردن آن ها سخت انجام می شود، اگر افزودنی لیز کننده به این محصول اضافه شود این ایراد برطرف خواهد شد .

افزودنی آنتی بلاک

عملکرد افزودنی انتی بلاک به این صورت است که به سطح مهاجرت میکنند, وجود این لایه روی سطح سبب میشود اصطکاک کمتر شود.

polybazaar-what-is-plastics

پلاستیک چیست؟

پلاستیک‌ها طیف بسیار وسیعی از مواد پلیمری را تشکیل می‌دهند. پلاستیک از کلمه یونانی (plastikos) به معنی شکل‌پذیر بودن نشات گرفته‌ است که به این معنی است که می توان آن را به شکل های مختلفی از جمله فیلم، الیاف، صفحات، لوله‌ها، بطری‌ها، جعبه‌ها و غیره دراورد.
پلاستیک اصطلاحی است که معمولاً برای توصیف طیف گسترده ای از مواد مصنوعی یا نیمه مصنوعی استفاده می شود که در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد.
در هر کجا که نگاه کنید، پلاستیک پیدا خواهید کرد. ما از محصولات پلاستیکی استفاده می کنیم تا زندگی ما تمیزتر، آسان تر، ایمن تر و لذت بخش تر باشد. پلاستیک را در لباسی که می پوشیم، خانه هایی که در آن زندگی می کنیم و ماشین‌هایی که در آن مسافرت می کنیم و یا اسباب بازی هایی که کوکان با آنها بازی می کنند، صفحه هایی که تماشا می کنیم، ابزار IT که از آن‌ها استفاده می کنیم و تجهیزات پزشکی که از همه آنها سود می بریم حاوی پلاستیک هستند.

تقسیم بندی پلاستیک ها بر اساس منشا:

  1. طبیعی
  2. نیمه مصنوعی
  3. پلاستیک های مصنوعی یا صنعتی

در مورد پلاستیک‌های طبیعی می‌توان به موادی چون رزین‌ها‌ و کائوچو اشاره کرد.
پلاستیک‌های نیمه مصنوعی ماده ای چون گازئین که ریشه ی اصلی آن شیر می باشد اشاره می‌شود.
پلاستیک های صنعتی که کاربرد فراوانی پیدا کرده اند قطعات فراوانی مثل قطعات الکترونیکی، قطعات خودرو و لوازم خانگی را شامل می‌شوند که ریشه اصلی آن‌ها نفت، گاز و زغال سنگ می‌باشد.

ویژگی و کاربرد پلاستیک ها

پلاستیک‌ها ویژگی فیزیکی و مکانیکی جالب و جذابی دارند و این باعث توسعه روزافزون کاربرد این مواد در صنایع گوناگون و همچنین زندگی روزمره شده است. این ویژگی ها عبارتند از :

  1. سبکی آن‌ها نسبت به موادی چون فلزات که مصرف پلاستیک‌ها را در شرایط و مکان های مختلف امکان‌پذیر نموده است.
  2. عایق بودن پلاستیک‌ها در برابر الکتریسته که موجب استفاده فراوان از این پلیمردرصنایع الکتریکی و الکترونیکی مانند روکش انواع سیم ها، کابل‌ها، وسایل و ابزارالکتریکی، ساخت انواع مختلف کلید، سرپیچ، پریز و… شده است.
  3. به علت شفافیت برخی از پلاستیک‌ها، می توان آن‌ها را حتی جایگزین شیشه نمود.
  4. قابلیت رنگ پذیری، که به خاطر آن می‌توان از پلاستیک‌ها درتولید قطعاتی استفاده کرد که نیاز به رنگ آمیزی نداشته باشد.
  5. به علت مقاومت بالای برخی از این نوع پلیمرها، قابلیت استفاده از آن‌ها در شرایط مختلف جوی وجود دارد. مقاومت بالا در برابر خوردگی مواد شیمیایی، ویژگی دیگری است که کاربرد آن‌ها را در صنایع شیمیایی، غذایی و بهداشتی میسر نموده است.
  6. پلاستیک‌ها در ساخت وسایل پزشکی و جراحی، دندانپزشکی، صنایع داروسازی و… می‌توانند استفاده شوند چرا که میکروب‌ها، باکتری‌ها، انگل‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها، توانایی رشد روی پلاستیک‌ها را ندارند.
  7. عایق بودن در برابر حرارت کاربرد این نوع پلیمر را افزایش داده، چرا که از آن در ساخت اشیایی که در مجاورت حرارت قرارگرفته، اما خود نباید گرم شوند مانند فرمان اتومبیل، دسته ظروف و… می‌توان استفاده کرد.
  8. و سرانجام ارزانی، سرعت بالای ساخت و قیمت پایین مواد اولیه است که باعث استفاده گسترده از پلاستیک‌ها می‌شود.

 فرآیند تولید پلاستیک (بسپارش یا پلیمریزاسیون)

برای تولید پلاستیک از دو فرایند استفاده می‌شود؛ پلیمریزاسیون و بسپارش. برای هر دوی این فرایندها به کاتالیزورهای ویژه‌ای نیاز است. در راکتور پلیمریزاسیون، مونومرهایی مثل اتلین و پروپیلن به هم متصل شده و زنجیره‌ی بلند پلیمری می‌سازند. هر پلیمری ویژگی‌ها، ساختارو اندازه‌ی خاص خودش را دارد که به انواع مختلف مونومرهای پایه‌ی استفاده شده بستگی دارند.

مشخصات و ویژگی‌های مشترک پلاستیک‌ها

برای پرداختن به ویژگی‌ها و مشخصات  انواع پلاستیک‌، باید کمی عمیق‌تر به این ماده نگاه کنیم. شیمی پلاستیک‌ها می‌تواند پیچیده باشد، اما مبانی آن ساده است. اگر درس علوم مدرسه را در مورد اتم‌ها و مولکول‌ها به خاطر داشته باشید، درکش راحت‌تر است. پلاستیک‌ها زنجیره‌هایی از مولکول‌هایی هستند که به هم وصل شده‌اند. اسم این مواد پلیمر (polymer) است.

برای همین نام بیشتر پلاستیک‌ها با پلی شروع می‌شود، مثل پلی اتیلن، پلی استیرن و پلی پروپیلن. پس این اولین ویژگی مشترک پلاستیک‌ها است. وجه شباهت دیگر پلاستیک‌ها این است که از کربن و هیدروژن و گاهی اکسیژن، نیتروژن، سولفور، کلر، فلوئور، فسفر یا سیلیکون درست شده‌اند. واژه‌ی پلاستیک تمام این پلیمرها را در بر می‌گیرد.

گرچه پلیمرهای بسیاری وجود دارد، اما پلاستیک‌ها معمولاً سبک و مقاوم هستند. پلاستیک‌ها را می‌توان قالب‌گیری، اکسترود، کست و باد کرد و به شکل‌های نامحدودی در آورد. حتی می‌توان آن‌ها را به فیلم یا فوم یا حتی فیبر برای نساجی تبدیل کرد.

تقسیم بندی انواع پلاستیک

  • پلی اتیلین ترفتالات یا پلی ‌استر (PET یا PETE)

پلی استر به خاطر این‌که می‌تواند جلوی نفوذ اکسیژن را به داخل بگیرد و از فساد مواد داخل پلاستیک جلوگیری کند، بیشتر برای بسته بندی غذا و نوشیدنی‌ها به کار می‌رود. همچنین مانع خروج دی اکسید کربن نوشیدنی‌ها نیز می‌شود. جنس آن با کیسه‌های پلاستیکی که در فروشگاه‌ها می‌بینید فرق دارد.

  • پلی اتیلن فشرده (HDPE)

در مقایسه با انواع دیگر پلاستیک، ماده‌ی خیلی خاصی محسوب می‌شود. پلی اتیلن فشرده زنجیره‌های پلیمری بسته دارد که باعث می‌شود کاملاً فشرده باشند و بنابراین از پلی استر محکم‌تر و ضخیم‌تر است. از این پلاستیک برای کیسه‌های خوار و بار فروشی، بطری‌های مات شیر، آب‌میوه، شامپو و بطری‌های پزشکی استفاده می‌کنند.

  • پلی وینیل کلراید (PVC)

پی وی سی در اسباب بازی‌ها، چسب زخم، کیسه فریزر، بطری مواد شوینده، کیسه‌ی خون و غیره استفاده می‌شود. بعد از پلی اتیلن، پی وی سی دومین رزین پلاستیکی پر استفاده در جهان بود. اما اکنون فرایند تولید و دور ریز پی وی سی برای آلودگی محیط زیست خطرناک شناخته شده و جایگاه خود را از دست داده است.

  • پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)

پلی اتیلن‌ها پر استفاده‌ترین پلاستیک‌های جهان هستند. این نوع پلاستیک ساده‌ترین ساختار شیمیایی پلیمر پلاستیکی را دارد که باعث شده است فرآوری آن خیلی ساده و ارزان باشد.

  • پلی پروپیلن (PP)

پلی پروپیلن در برابر گرما مقاومت بیشتری دارد و برای ظروف غذای گرم استفاده می‌شود. از نظر استحکام بین LPDE و HDPE قرار دارد. از این پلاستیک در پوشک‌های یک بار مصرف نیز استفاده می‌شود.

  • پلی استیرن (PS)

از این پلاستیک برای تولید ظرف غذا، کارتن تخم مرغ، فنجان‌ها و ظروف یک بار مصرف، بسته بندی و کلاه دوچرخه سواری استفاده می‌شود. پلی استیرن در برابر غذای چرب و گرما استیرن پس می‌دهد که برای مغز و سیستم عصبی سمی است؛ همچنین می‌تواند بر ژن‌ها، ریه‌ها، کبد و سیستم ایمنی تاثیر منفی بگذارد. از لحاظ بازیافت نیز امتیاز پایینی دارد.

ویژگی ترموپلاستیک‌ها

برخی ترموپلاستیک‌ها گران و محکم هستند و به جای فلز استفاده می‌شوند و برخی دیگر در محصولاتی که هر روزه با آن‌ها سر و کار داریم. ویژگی‌های ترموپلاستیک‌ها عبارتند از:

  • فواید کاربردی بسیاری دارند.
  • استحکام بالایی دارند.
  • در برابر گرما مقاوم‌اند و جمع نمی‌شوند.
  • به سادگی خم می‌شوند.
  • به شدت قابل بازیافت هستند.
  • سبک هستند.
  • هزینه‌ی فرآوری پایینی دارند.
  • مقاومت شیمیایی بالایی دارند.
  • گاهی در برابر گرما نرم و در برابر سرما سخت می‌شوند.
  • تحت فشار بالا می‌شکنند.
  • برخی انواع بی کیفیت آن ذوب می‌شوند.
  • نسبت به ترموست‌ها گران‌تر هستند.

ویژگی ترموست‌ها

  • سخت و انعطاف ناپذیر هستند.
  • در برابر گرما مقاوم‌اند.
  • پایا هستند.
  • ثبات ابعادی دارند.
  • در برابر قارچ مقاوم‌اند.
  • ثبات رنگ خوبی دارند

لاستیک‌های کم خطر برای محیط زیست و زمان ماندگاری آن‌ها در طبیعت

اگر به تفکیک زباله اهمیت و این کار را انجام می‌دهید، حتماً متوجه شده‌اید که ظرف چند روز تعداد کیسه‌های حاوی مواد پلاستیکی به مراتب بیشتر از کیسه‌ی زباله‌های کاغذی، فلزی، شیشه‌ای و آشپزخانه است. همچنین یک روز که اخبار را مناطق مختلف دنیا را بشنوید، متوجه می‌شوید که زمین در خطر جدی قرار دارد و افراد بسیاری در نقاط مختلف جهان در حال انجام اقداماتی در راستای نجات زمین هستند.

یکی از موارد مهم در این مسیر، کاهش تولید زباله‌هایی است که تجزیه شدن آن‌ها در طبیعت مدت زمان بسیاری می‌برد. در این میان گناه بزرگ به گردن پلاستیک‌هاست. پلاستیک می‌تواند حتی باعث شود جانوران مختلف از جمله پرندگان و آبزیان منقرض شوند.

امروزه پلاستیک‌های زیستی و تجزیه پذیر پیشنهادی برای جایگزینی پلاستیک‌های معمولی هستند. پلاستیک‌های معمول تا صدها سال ممکن است در طبیعت بمانند و به صورت تجزیه شده و نشده به محیط زیست آسیب برسانند. در این میان ترموپلاستیک‌ها قابلیت بازیافت سریع‌تری نسبت به سایر انواع پلاستیک دارند.

Polybazaar-what-is-polymer

پلیمر چیست؟

پلیمر یا بزرگ مولکول یا بسپار، مولکول های بسیار بزرگی است که از اتصال چند صد مونومر به یکدیگر و تشکیل زنجیره های بلند شکل می گیرد. کلمه polymer  ریشه یونانی دارد و از کلمه “پلی” به معنای چند و “مر” به معنی بخش یا قسمت تشکیل شده است.

مونومر پلیمر:

مونومر کوچکترین واحد تکرار شونده پلیمر است. مثلا اگر یک تسبیح را به عنوان یک زنجیر پلیمر در نظر بگیرید، دانه های تسبیح در حکم مونومر های آن هستند.

پلیمریزاسیون:

فرایندی است که در آن مولکول های مونومر به هم متصل شده تا یک مولکول بزرگ پلیمر را شکل دهند. پلیمریزاسیون فرایند به هم پیوند دادن مونومر ها از طریق یک سری واکنش های شیمیایی می باشد.

طبقه بندی انواع پلیمرها:

پلیمرها را می توان از طرق مختلف دسته بندی کرد که مرسوم ترین آن ها به شرح ذیل می باشد. البته پلیمرها بسته به نوع ساخت و کاربردشان به دو نوع مهندسی و رایج نیز تقسیم بندی می شوند.

فهرست مطلب

الف) انواع پلیمرها از لحاظ منشا

ب) انواع پلیمرها از لحاظ واکنش به حرارت

پ) انواع پلیمرها از لحاظ ساختار زنجیره ها

ت) انواع پلیمرها از لحاظ بلورینگی

ث) انواع پلیمرها بر پایه مونومر

ج) انواع پلیمرها از لحاظ کاربرد و خواص فیزیکی

چ) انواع پلیمرها از لحاظ آرایش تاکتیسیته

انواع پلیمرها از لحاظ منشا

 پلیمرها از لحاظ منشا به سه دسته طبیعی،سنتزی، نیمه سنتزی تقسیم می شوند.

پلیمر طبیعی:

پلیمرهایی هستند که تنها از مواد موجود در طبیعت ساخته شده اند مانند پشم، ابریشم، لاستیک طبیعی، سلولز، پروتئین، نشاسته و … .

پلیمر سنتزی یا مصنوعی:

پلیمرهایی که در آزمایشگاه از مولکول هایی با وزن مولکولی پایین ساخته می شوند. مانند نایلون ها، پلی اتیلن، پلی استر، رابرهای مصنوعی، پی وی سی، تفلون و … .

پلیمر نیمه سنتزی:

پلیمرهایی که از اصلاح شیمیایی ساده پلیمرهای طبیعی به منظور اصلاح خواص ساخته می شوند. مانند سلولز استات، سلولز نیترات و … .

انواع پلیمرها بر اساس رفتار در مقابل حرارت:

 پلاستیک ها از لحاظ رفتار در مقابل حرارت  به دو دسته ترموپلاستیک ها و ترموست ها تقسیم بندی می شوند.

  • ترموپلاستیک ها: ترموپلاستیک ها یا گرمانرم ها پلیمرهایی هستند که به راحتی در اثر حرارت در شکل های متنوع قالب گیری شده و سپس در دمای اتاق خنک شده و قابل استفاده خواهند بود. یعنی در معرض حرارت نرم شده و با خنک شدن مجددا سفت خواهند شد. مانند پلی اتیلن، پی وی سی، پلی پروپیلن، پلی استایرن و…

ترموپلاستیک ها شامل زنجیره های بلندی هستند که هریک نیز ممکن است گروه ها یا زنجیره های جانبی داشته باشند. در طول فرایند و شکل دهی آن ها بر اثر حرارت ترموپلاستیک ها دچار هیچ نوع واکنش شیمیایی نمی شوند. ترموپلاستیک ها وقتی که در معرض حرارت قرار می گیرند، قابلیت جریان یافتن دارند و به راحتی به شکل قالب های مختلف در می آیند.

  • ترموست ها: ترموست ها یا گرماسخت ها پلیمرهای سخت و غیر قابل ذوب در برابر حرارت هستند. این پلیمرها در اثر حرارت نرم نمی شوند و امکان قالب گیری مجدد آن ها وجود ندارد. ترموست ها پلیمرهایی دارای پیوند های عرضی هستند که قابلیت استفاده مجددا در آن ها وجود ندارد.

در رزین های ترموست گروه های فعال مولکولی در طول فرایند ساخت،  تشکیل پیوند های عرضی بین مولکول ها را می دهد. این پیوند های عرضی یا اصطلاحا پخت شدن ماده امکان نرم شدن ماده در اثر حرارت را نمی دهد. مواد ترموست عموما به صورت کامپاند های نیمه پلیمریزه شده یا مایع مخلوط پلیمر-مونومر عرضه می شوند تا واحدهای تولیدی بتوانند آن ها را به شکل محصول نهایی دراورده و سپس پخت کنند.

به عبارت دیگر، ترموست ها از طریق روش هایی مانند گرمادهی یا تشعشع و … پخت می شوند. فرایند پخت به علت همان پیوند های عرضی که به ان اشاره شد غیر قابل برگشت است. یعنی با گرم شدن مجدد برخلاف ترموپلاستیک ها این مواد به صورت جامد باقی می مانند تا جایی که شروع به تخریب کنند.

 از مهمترین ترموست ها می توان به فنولیک ها، اوره، ملامین، اپوکسی، آلکیدها، پلی استرها، سیلیکون و یورتان اشاره کرد.

انواع پلیمرها از لحاظ ساختار زنجیره ها

 از لحاظ ساختاری، پلیمر ها به سه دسته پلیمر های خطی، شاخه ای و دارای پیوند عرضی تقسیم می شوند.

پلیمرهای خطی:

در این نوع پلیمر ها، مونومر ها به یکدیگر متصل شده و تشکیل زنجیره های بلندی را می دهند. در این نوع پلیمرها هیچگونه شاخه جانبی وجود ندارد و مولکول های آن ها به هم نزدیک بوده و معمولا دانسیته، نقطه ذوب و استحکام کششی ان ها بالاست. مانند HDPEو نایلون

پلیمرهای شاخه ای:

این دسته از پلیمر ها دارای زنجیره های بلند و مستقیم هستند اما شاخه های جانبی متفاوتی نیز دارند. به همین علت مولکول های آن ها به طور نامنظم قرار گرفته و از همین رو دانسیته یا چگالی پایین تر، استحکام کششی و نقطه ذوب کمی دارند.

پلیمرهای دارای پیوند های عرضی و شبکه ای:

در این دسته پلیمرها، واحدهای تکرار شونده با متصل شدن به یکدیگر تشکیل شبکه های 3 بعدی را می دهند. ارتباط بین آن ها از طریق پیون های عرضی شکل می گیرد. و به دلیل نوع متصل شدن واحدها و ساختار شبکه ای شان، سخت، سفت و شکننده هستند. از مهمترین آن ها می توان به ملامین، رزین فرمالدهید، لاستیک های پخت شده و … اشاره کرد.

انواع پلیمرها از لحاظ بلورینگی

پلیمر ها از لحاظ آرایش یافتگی زنجیره ها و بلورینگی به سه دسته کریستالی (بلورین)، آمورف (بی شکل) و نیمه بلورین تقسیم بندی می گردند.

  • بلورین: وقتی زنجیره های پلیمری بسیار منظم و با شکل خاصی در کنار هم قرار گیرند تشکیل کریستال یا بلور را می دهند. یک پلیمر کریستالی زنجیره های مولکولی اش منظم در یکدیگر قفل شده اند و به همین دلیل استحکام بالایی از خود نشان می دهند. برای پلیمر های بلورین، دمای ذوب تعریف می شود. یعنی در دما یا بازه دمایی خاصی پلیمرهای بلورین شروع به ذوب شدن می کنند و آن را با Tm نشان می دهند.
  • آمورف: عکس پلیمرهای بلورین می باشند یعنی زنجیره های مولکولی به شکل تصادفی و غیر منظم قرار گرفته اند و شکل خاصی را پیروی نمی کنند. این باعث شده تا خواص الاستیسیته و انعطاف پذیری بالایی داشته باشند. برخلاف پلیمرهای بلورین، پلیمرهای آمورف دارای نقطه ذوب نمی باشند و دمایی که در آن جریان پیدا می کنند را با Tg یا دمای انتقال شیشه ای نشان می دهند. از ویژگی های مهم پلیمرهای آمورف می شود به مقاومت حرارتی نسبتا پایین، پایداری ابعادی پایین، خزش نسبتا بالا اشاره کرد.
  • نیمه بلورین: در واقعیت می شود گفت که همه پلیمرها دارای مناطق کریستالی و آمورف به صورت همزمان هستند. یعنی پلیمر 100 درصد آمورف و مخصوصا 100 درصد کریستالی وجود ندارد. هرچند می توان از طریق روش هایی این مقادیر را به 100 نزدیک کرد. معمولا پلیمرهای آمورف حداکثر تا 90 درصد و پلیمرهای بلورین حداکثر تا 80 درصد دارای ماهیت آمورف و بلورین هستند.

انواع پلیمرها بر پایه مونومر

 پلیمر ها بر اساس نوع مونومرهای تشکیل دهنده به دو دسته هموپلیمر و کوپلیمر طبقه بندی می شوند.

  •  همو پلیمر: پلیمری که شامل تنها یک مونومر مشخص باشد که تنها آن مونومر در زنجیره هایش تکرار شده باشد. به این نوع پلیمرها، هموپلیمر می گویندو مانند پلی اتیلن (تنها شامل مونومر اتیلن)، پلی وینیل کلراید (تنها شامل مونومر وینیل کلراید) و …
  • کوپلیمر: کو پلیمرها پلیمرهایی هستند که از 2 نوع مونومر مختلف تشکیل شده اند و در واحدهای تکرار شونده شان دو نوع مونومر موجود است مانند نایلون 66. اگر تعداد مونومرهای موجود به 3 عدد افزایش یابد به آن ها ترپلیمر گویند مانند ABS یا آکریلو نیتریل بوتادین استایرن.

انواع پلیمر ها از لحاظ کاربرد و خواص فیزیکی

پلیمرها از لحاظ کاربرد و خواص فیزیکی به 4 دسته پلاستیک، لاستیک یا الاستومر، الیاف و رزین تقسیم می شوند.

  1. پلاستیک: پلیمرهایی که با استفاده از گرما و فشار به شکل مواد سخت و سفت تبدیل شده اند به پلاستیک معرف هستند و اکثرا نیمه بلورین می باشند. مانند PMMA، PE و … نیروی بین مولکولی آن ها مابین الیاف و لاستیک هاست.
  2. الاستومر ها یا لاستیکها: پلیمرهای جامد با خواص کشسانی مناسب و خاصیت الاستیسیته بالا هستند. در این نوع پلیمرها زنجیره های پلیمری توسط ضعیفترین نیروی بین مولکولی به هم متصل هستند و بخش اعظم ساختار آن ها آمورف می باشد. همین نیروی ضعیف بین مولکولی سبب خاصیت کشسانی بالای آن ها می باشد. مانند رابرها و …
  3. الیاف یا فیبر ها:اگر پلیمررشته ای طولانی باشد که طول آن حداقل 100 برابر قطر آن باشد، به آن ها الیاف گفته می شود. این پلیمرها خواص کششی بسیار بالایی دارند و درجه کریستالی بالایی از خود نشان می دهندو مانند نایلون
  4. رزین ها: پلیمرهایی با وزن مولکولی پایین می باشند که به عنوان چسب، درزگیر و .. کاربرد دارند. اکثرا به شکل مایع موجود هستند و معمولا برای بالابردت استحکام آن ها در حین کاربرد یا پس از آن، آن ها را پخت می کنند. مثلا چسب هایی که در مصارف عمومی استفاده می شود، پس از مدتی که در معرض هوا بود پخت و سخت می شود. به آن ها چسب های هوا پخت گفته می شود.

انواع پلیمرها از لحاظ آرایش تاکتیسیته:

تاکتیسیته به معنای قرارگیری گروه های جانبی در فضا می باشد.

  1. کانفیگوراسیون سر به دم  که در آن گروه ها همه در یک طرف زنجیره قرار می گیرند را ایزو تاکتیک گویند.
  2. اگر این گروه ها در هر دو طرف زنجیره و به شکل تصادفی قرار گیرند، به آن اتاکتیک گویند.
  3. اگر گروه ها در دو طرف زنجیر به شکل یک در میان قرار گیرند به آن ها سیندیو تاکتیک گویند.