مقاله114-بررسی مواد پلاستیکی 190 ص

تاریخچه مواد پلاستیکی:

پلاستیک های طبیعی: مردم موارد مصنوعی یا ساخته دست بشر را پلاستیک می دانند. مورخان غالباً اعصار نخستین زندگی بشر را با توجه به موادی که برای ساخت ابزار و ملزومات اساسی خود بکار می‌برد طبقه بندی می کنند. مشهورترین این دوره ها عصر سنگ، عصر آهن و عصر مفرغ است این نوع نظام طبقه بندی را نمی توان در مورد دوره های بعدی که بشر به مرور زمان استفاده از سایر مواد را آموخت و همچنین در زمان تمدنهای باستان مصر و بابل که از انواع فلزات، سنگها، چوبها، سفالها، شیشه ها، پوست و شاخ و الیاف استفاده شد، بکار برده تا قرن نوزدهم دارایی های بی جان انسان یعنی خانه او، ابزار و وسایلش، اسباب و لوازم منزل او تماماً از ترکیبات گوناگون این هشت گروه ماده ساخته می شد.

در طی یک قرن و نیم گذشته دو گروه مواد جدید کاملاً مربوط به هم معمول گردیدند که نه تنها با مواد قدیمی تر به سبب مصارف کاملاً جا افتاده شان به رقابت پرداخته اند بلکه امکان تولید محصولاتی را فراهم کرده اند که به توسعة دامنة فعالیتهای نوع بشر کمک کرده است. بدون این دو گروه از مواد یعنی لاستیک ها و پلاستیکی ها مشکل می‌توان تصور کرد که چگونه شکل هر روزة زندگی مدرن مانند اتومبیل، تلفن و تلویزیون می توانست بوجود آید و توسعه یابد.

در حالی که استفاده از لاستیک طبیعی با فرا رسیدن قرن حاضر به خوبی جا افتاده بود ولی دورة رشد عمدة صنعت پلاستیک از سال 1930 بوده است. این بدین معنی نیست که برخی از موادی که هم اکنون تحت عنوان پلاستیکها طبقه بندی شده اند قبل از این زمان ناشناخته بودند زیرا نشانه هایی از استفاده از پلاستیک های طبیعی را به آسانی می توان در عهد باستان یافت.

مصریان مرده های خویش را در پارچه ای می پیچیدند که در یک ماده رزین گون خیس شده و پوسته ای سخت را تشکیل می داد، این عمل باعث به تعویق انداختن تخریب و فساد جسد برای قرنها می‌گردید. رزینی که بکار می بردند برای بشر ناشناخته است ولی به هر حال پلاستیکی طبیعی بوده است. اولین پلاستیکی که در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت کراتین بود. کراتین از ناخن انگشت، شاخ حیوانات، سم چهارپایان و پوسته لاک پشت تهیه می شود.

دیگر پلاستیک های اولیه عبارت بودند از روده حیوانات وشلاک. روده نیز ماده ای است شبیه لاستیک، اولین بازار آن در روکش کاری سیم ها بهره گرفته شد. در مورد کابلهای اقیانوسی و نیز سیم های تلگراف اولین کاربردش را نشان داد. شلاک نیز یکی از اولین پلاستیک‌ها بود. این ماده در ساخت سطل های سکه ای، قاب آئینه های دستی، صفحات گرامافون و قطعات الکتریکی معروفیت یافت.

پلاستیک های مصنوعی:

صنعت پلاستیکی که امروزه ما می شناسیم در سال 1868 میلادی آغاز گردید و این صنعت با توسعه سلولوئید بوسیله جان وزنی هیت (john vvesley hyat) شروع شد.

به علت کمبود موادی چون لاستیک، روده و عاج فیل نیاز به مادة جدیدی برای قالبگیری احساس می شد. چون در آن زمان توپ های بازی بیلیارد در آمریکا از عاج فیل ساخته می شدند. اولین کاربرد سلولوئید در ساخت یقه ها، سرآستین و پیش پیراهن های تمیز کردنی، شانه ها، برس ها، توپ های بیلیارد بود.هنری فورد از آن در اتومبیل‌هایش به عنوان موادی برای پرده های اتومبیل بهره گرفت. جان اسمیت و برادرش اسحق کمپانی بیلیارد سازی آلبنی را که توپ بیلیارد می ساخت را تأسیس کردند، چون سلولوئید پلاستیک عالی برای دندان سازی بود این برادران کمپانی دندانسازی مصنوعی را در سال 1870 تأسیس کردند. در سال 1890 کمپانی مزبور بصورت شرکت شیمیایی و سلولوئیدی آمریکا درآمد.

دومین اکتشاف بزرگ:

دومین اکتشاف بزرگ در صنعت پلاستیک در سال 1909 رخ داد. دکتر لئوبکلند اولین پلاستیکی واقعاً مصنوعی یا فنولیک را کشف کرد و نام بالتیک نیز بر آن نهاده شده است.

فنولیک در اثر واکنش شیمیایی فنون و فرمالدئید ساخته می شود. اکتشاف بکلند جهان پلاستیکی عرضه نمود با خصوصیات الکتریکی برجسته که امروزه نیز از آن برای ساخت سوئیچ های الکتریکی و تابلوهای نمایشی فروشگاه ها و قطعات اتومبیل و هزاران نوع محصول دیگر استفاده می شود.

اولین صندلی پلاستیکی در سال 1928 با استفاده از پارچه ای که با فنولیک پر شده بود ساخته شده تنها مسأله در مورد اولین فنولیک ها این بود که برای قالبگیری یک قطعه 45 دقیقه وقت لازم داشتند.

سالهای جنگ جهانی:

در طی جنگ جهانی اول و دوم بسیاری از مواد متداول چون لاستیک، فولادومس کمیاب شدند. بایستی پلاستیک های جدیدی یافت می شوند که جایگزین آنها گردند. استات سلولز در مقابل نیاز به محکمتر ساختن بونه های هواپیما توسعه یافت. کلاه های نظامی و ماسک های گاز از استات ساخته شدند. بارانی های وینیلی برای ارتش ساخته شد. دماغه هواپیما از آکسرلیک ساحته شد. بوتادین کد لاستیکی مصنوعی است در تأسیسات دولتی تولید گردید. در جنگ جهانی دوم برای پوشش کامل رادارها از پلی اتیلن استفاده شد. فولاهای پلاستیکی به عنوان مواد ساختمانی هواپیما توسعه یافتند. تا پایان جنگ جهانی دوم حدود 24 پلاستیک مختلف جهت جایگزین شدن موادی کد کمیاب بودند توسعه می یافتند.

پس از جنگ:

از جنگ جهانی دوم تا به حال رشد عظیمی در صنعت پلاستیک رخ داده است. بهره گیری از پلی استیرن پس از جنگ جهانی دوم به میزان سرسام آوری رسید. استیرن اولیه پلاستیکی شکننده بود که به سادگی می توانست بشکند. نایلون در انتهای جنگ جهانی دوم معرفی شد و نامی آشنا برای خانواده ها درآمد، نایلون پلاستیکی است لیز و بسیار قوی. نایلون برای ساخت بادامک ها، چرخ دنده ها، یاتاقانها و نخ های ماهیگیری و... استفاده می شود. پلی اتیلن در ساخت عروسک های خیلی معروف شد. دسته برس رنگ آمیزی، وسایل آزمایشگاه و مخازن اغلب از پلی اتیلن ساخته شدند.

تفلون کدکم اصطکاک ترین پلاستیک است بطور تصادفی در کمپانی شیمیایی دو پونت کشف شد. پلی اوره‌تان در سال 1955 معرفی شد. پلی کربنات در سال 1957 معرفی شد.

سال 1983 را به عنوان عصر پلاستیک نام گذاری کردند در این سال میزان تولید پلاستیک بیش از تولید آهن و فولاد بود.

حال حاضر و آینده:

صنعت بسته بندی عظیم ترین بازار برای پلاستیک ها به شمار می‌رود، امروزه کلیه مواد تازه و یخ زده را با مواد پلاستیکی بسته‌بندی می کنند. اکثریت مردم بخصوص خانم های خانه دار بطور متوسط مواد بسته بندی را بر دیگر انواع ترجیح می دهند.

دومین مصرف کننده بزرگ پلاستیک صنعت ساختمان سازی است. چوب به علت گران بودن قیمتش با پلاستیک تعویض می شود. لوله‌کشی پلاستیکی در بسیاری از خانه ها امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. وانهای فولادی حمام جای خود را به وانهای یک تکه قالبگیری شده فایبر گلاس داده اند. فومهای پلاستیکی امروزه به عنوان بهترین عایق دیوار بشمار می روند. صنایع الکترونیک سومین مصرف کنندة بزرگ پلاستیک هستند، پلاستیک به عنوان روکش عایق روی تمام سیم‌ها و کابل ها بکار رفته است. نوار ضبط مغناطیسی حجم زیادی از پلاستیک را مصرف می کند.

صنعت حمل و نقل، صنعت مبلمان، صنعت ساخت وسایل، صنعت اسباب بازی به ترتیب به عنوان بزرگترین صنایع از نظر مصرف پلاستیک بشمار می روند.

مواد پلاستیکی برو طریق مختلف ساخته می شوند:

1- رزین های طبیعی 2- رزین های مصنوعی

1- رزین های طبیعی: تهیه مواد پلاستیک از این طریق را با تغییر دادن و بعمل آوردن مواد طبیعی بزرگ ملکون مانند سلولز، روغن بزرگ، کائوچو بدست می آورند.

رزین یا صمغ های طبیعی پایه مواد طبیعی هستند که پس از آسیب دیدگی پوست درختان سوزنی صمغ تراوشی می کند و در ماههای بهار این صمغ ها را از درخت می گیرند، این صمغ ها پس از بیرون آمدن از درخت و تماس با اکسیژن هوا و پریدن مواد فرد آنها سخت و شکننده می شوند و یا اینکه غلیظ می مانند، در فارسی به نوع سخت و شکنندة آن صمغ و نوع غلیظ آن را انگم می نامند، صمغ ها اغلب مقداری کائوچو دارند و آنها را انگشم کائوچودار می نامند.

* امروزه یعنی بر این است که به جای صمغ های طبیعی از صمغ‌های مصنوعی یا نیمه مصنوعی استفاده شود حتی اگر گرانتر تهیه شود زیرا صمغ های مصنوعی را می توان طوری تهیه نمود که خواص مورد لزوم وادار باشد و به هر میزانی که لازم باشد آنها را تهیه نمود. و علاوه بر آن تنوع در رنگ ها و مقاومت در مقابل عوامل شیمیایی و همچنینی از نظر حرارت بر صمغ های طبیعی برتری دارند.

2- رزین های مصنوعی: تهیه مواد مصنوعی از این طریق را با به هم آمیختن مواد پایه کوچک مولکول ها و تبدیل آن به مواد بزرگ ملکولها بدست می آورند، پایه اصلی این مواد را زغال، نفت، گاز طبیعی، آهک، آب و هوا می باشد. در ساختمان آنها عناصر کمی شرکت دارند مانند کربن، ئیدروژن، کلر، فلور، ازت، ساختمان ملکولی این نوع مواد بصورت زنجیری یا حلقوی می باشد. این مواد دارای خواصی هستند که مواد طبیعی فاقد آن خواص می باشند.

انواع مواد پلاستیکی:

مواد پلاستیکی انواع و اقسام زیادی وارد در حال حاضر بیشتر از یکصد نوع ماده پلاستیکی وجود دارد و روز به روز بر خواص فیزیکی و شیمیایی آنها در اثر تحقیقات متخصصین افزوده می شود، و نیز مواد جدیدتری کشف می گردد، ولی باید دانست که کلیه این مواد در صنایع پلاستیکی مورد استفاده قرار نمی گیرد، بلکه فقط تعدادی در حدود 20 نوع از این مواد در کارخانه ها برای ساخت مصنوعات مصرف می شود. ضمناً باید دانست که هر کدام از این مواد دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی می باشند و هر یک در جای مخصوص و برای ساخت مصنوعات مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تقسیم بندی مواد مصنوعی: تقسیم بندی مواد مصنوعی بر اصل چگونگی تغییرات آنها با بالا رفتن درجه می باشد و به 3 دسته تقسیم می شوند.

1- ترموپلاست ها

2- ترموست ها (دورپلاست ها)

3- الاست ها (لاستیک ها)

1- ترموپلاست ها (گرمانرم ها): ترموپلاست ها را پلاستوفرم نیز می نامند. پلاستیک در حرارت نرم و قابل تغییر فرم می شوند در حرارت های بالا ملکولهای زنجیره ای باز شده و ساختمان پلاستیک خواب می شود، ترموپلاست ها با بالا رفتن درجه حرارت قابل تغییر فرم هستند که بعد از سرد شدن دوباره سخت می شوند، عمل گرم کردن و سرد کردن را می توان بارها تکرار نمود، فرم دادن و تغییر فرم ترموپلاستها بوسیله تزریق و یا بصورت مکانیکی خم کردن و غیره انجام می گیرند.

2- ترموست ها (دورپلاست ها): ترموست ها یا با کالیت ها (دور پلاست ها) (گرما سخت ها) ترموست ها را صمغ های مصنوعی نیز می‌نامند. مواد ترموست تحت تأثیر فشار و حرارت تولید می‌شوند. ابتدا نرم شده و با حالت پلاستیک در می آیند ولی بعد از مدتی سخت می شوند و خصوصیت اصلی این مواد آن است که پس از سخت شدن مجدداً قابل نرم شدن نیستند و در هیچ نوع مادة حلالی قابل حل نمی باشند و پس از سخت شدن، تغییرات شیمیایی مهمی در آنها روی می دهد.

مواد پلاستیکی ترموست ها از دو عنصر مهم تشکیل یافته است که عبارتست از:

1- فیلر یا پرکننده

2- رزین

که خواص شیمیایی آنها توسط رزین و حالتهای فیزیکی و مکانیکی آنها توسط فیلرها شکل می گیرد خواص ترموست ها را با این کار می‌توان تا حد زیادی تغییر داد. از معمولی ترین نوع مواد فیلر می توان به خاک اره، کاغذ و لایه های پارچه اشاره نمود و از مواد رزین می‌توان رزین فرماآلوئید و رزین ملامینی (که در صنعت برق کاربرد دارد) را نام برد.

* همانگونه که گفته شد این گونه مواد در حرارت قابل تغییر فرم نمی باشند فقط فرم دادن آنها توسط ریختن پودر مواد در داخل قالب تحت فشار و حرارت توأماً بفرم قالب در می آیند.

الاست ها مواد مصنوعی با ملکولهای درشت فضایی توری شکل باز با نقاط اتصال کم می باشند و بعد از برداشتن نیروهای خارجی دو مرتبه به حالت اولیه خود بر می گردند.

الاست ها در درجه حرارت های پایینی خاصیت ارتجاعی سخت و در درجه حرارت های بالا حالت ارتجاعی مثل لاستیک را دارا می‌باشند. (غیرقابل ذوب و غیرقابل حل می باشند.)

مواد پلاستیکی پس از گرم شدن فرم شده و بصورت خمیر در می‌آیند و تحت فشار بررون قالب رانده می شود و پس از سرد شدن سخت شده و شکل خود را حفظ می نماید بدین طریق می توان قطعات پیچیده و ساده را تولید نمود. ضایعات و محصولات خرابی را که بعد از تولید باقی می ماند می توان آسیاب نمود و مجدداً مورد استفاده قرار داد و این عمل را می توان چندین بار تکرار نمود البته تعداد مکرر این عمل از مرغوبیت کالای تولید شده می کاهد، با وجودی که هر گروه از ترموپلاست ها توسط ماده اولیه یکسان تهیه می شوند ولی چون تولید این مواد توسط کارخانجات کشورهای مختلف انجام می‌گیرد و لذا با نام های تجاری مختلفی به بازار عرضه می شوند.

* برای انتخاب صحیح ماده پلاستیکی اطلاعات زیر را باید مورد توجه قرار داد:

1- هدف از محصول تولید شده چیست؛

2- محصول تولید شده دائماً یا بطور متناسب مورد استفاده قرار می‌گیرد، نحوة استفاده کدامیک از صورت های زیر می باشد: مکانیکی، الکتریکی، شیمیایی، حرارتی؛

3- آیا محصول در معرض نور یا شرایط جوی بخصوصی مورد استفاده قرار می گیرد؛

4- دقت اندازة مورد احتیاج چقدر می باشد؛

5- چه رنگی مطلوب است؛

6- آیا در روی سطح قطعه تولید شده عملیات دیگری مانند آبکاری، کنده کاری و غیره انجام می شود؛

7- آیا قطعه تولید شده به قطعات دیگر وصل می شود، نوع اتصال چگونه است؛

8- جنس قطعات دیگر چیست؛

9- سطح قطعه باید خیلی صیقلی باشد؛

10- تعداد تولید چه مقدار می باشد؛

3- الاست های (لاستیک ها):

از ویژگی های برجسته لاستیک ها مدول الاستیته پایینی آنها است همچنین مقاومت شیمیایی و سایشی و خاصیت عایق بودن آنها باعث کاربردهای بسیار در زمینه خوردگی می گردد. مثلاً لاستیک ها با اسید کلریدریک سازگارند و به همین دلیل لوله ها و تانکهای فولادی با روکش لاستیکی سالهاست مورد استفاده قرار می گیرند.

ساختمان ملکولی اصلی که در جهت ساخت یک پلاستیک بکار برده می شود مونومر نامیده می شود که در این لغت ترکیبی (مونو) یعنی یک و (مر) مفهوم «قسمت» یا یک قسمتی (یک جزئی) را دارد. با ترکیب مونومرها پلی مر بوجود می آید. در این لغت پلی یعنی خیلی یا چند تا و عریضی قسمت یا چند قسمتی هزاران واحد مونومر یک پلی مر را می‌سازند.

رزین های مصنوعی ترموپلاست ها:

1- پلی اتیلن (PE) :

اتیلن که ماده اولیه جهت تولید پلی اتیلن می باشد که از گازهای کارخانه های سازی، گازهای طبیعی و نفت بدست می آید. در حال حاضر روشهای مختلفی برای تهیه پلی اتیلن وجود دارد که مشهورترین آنها روش فشار خیلی زیاد برای تهیه پلی اتیلن سبک و روش زیلگر - فیلیس و روش استاندارد اویل و برخی از روشهای دیگر برای پلی اتیلن سنگین می باشد.

پلی اتیلن فشار بالا (پلی اتیلن نرم):

این محصول در سال 1939 بصورت تجاری به بازار عرضه شد در این روش اتیلن را در حرارتی بین 180 تا 200 درجه سانتی گراد در فشاری بین 1000 تا 2000 اتمسفر در داخل راکتور مخصوص همراه با یک پراکسید مثل اکسیژن پلیمریزه می نمایند سپس پلیمر بدست آمده را از اتیلن پلیمریزه نشده از راکتور خارج کرده پس از جداسازی پلیمر را در دستگاه مخصوصی بصورت گرانون در آورده پس از خشک کردن بسته بندی می نمایند.

این پلاستیک در حرارت 110 درجه سانتی گراد به حالت ذوب در‌می‌آید.

اشیاء ساخته شده با این پلاستیک دارای خواص عمومی حالت نرمش زیاد، سطح خارجی سخت، مقاومت الکتریکی خوب و بدون بو و مزه و دارای خواص شیمیایی مقاومت در مقابل اسیدها، بازها، الکلها و مقاومت کم در مقابل اتر، کتون استر، روغن، چربی و شعلة سوختن آن آبی رنگ با بوی پارافین می باشد.

کاربرد: از این پلاستیک برای ساخت ظروف خانگی، اسباب بازی، لوازم پزشکی، ظروف بسته بندی استفاده می شود.

با اسامی تجارتی لوپوس، پلی اتیلن معروف است و در ایران بنام پلی اتیلن نرم معروف است.

پلی اتیلن فشار کم (پلی اتیلن سخت):

این محصول در سال 1955 به بازار عرضه شده است به علت اینکه در فشار معمولی تهیه می گردد با صرفه بوده و مخارج تهیه کمتری را دارا می باشد، برای تهیه پلی اتیلن از این طریق ابتدا اتیلن را از ناخالصی ها مثل اکسیژن، گوگرد و غیره پاک نموده سپس اتیلن خالص را در مجاورت کاتالیزور در فشار 1 تا 4 اتمسفر در درجه حرارت 50 تا 80 درجه سانتی گراد در داخل راکتور پلیمریزه می نمایند سپس پلیمر بدست آمده را پاک و خنک کرده و بصورت گرانون جهت مصرف بسته بندی می نمایند. این پلاستیک سختی زیاد و در حرارت 130 درجه ذوب می گردد دارای خواص عمومی مقاومت حرارتی متوسط، مقاومت الکتریکی خوب، لغزندگی و لیزی شبیه شمع و دارای خواص شیمیایی مقاومت در مقابل اسیدها و بازها و الکل ها و عدم مقاومت در برابر بنزین و مواد سوختنی و شعلة سوختن آن آبی رنگ با بوی پارافین می باشد.

کاربرد: از این پلاستیک برای ساخت انواع ظروف خانگی و بهداشتی مثل سطل، زنبیل، جعبة حمل نوشابة تشت همچنین انواع اسباب بازی و انواع لوازم پزشکی و صنعتی استفاده می شود. با اسامی تجاری لوپومن، مارلکس و پلی اتیلن معروف است و در ایران بنام پلی اتیلن سخت معروف است.

پلی پروپیلن PP (پلی پروپن):

مادة اولیه پلی پروپیلن، پروپیلن می باشد که می توان آنرا از مواد نفتی و یا گاز طبیعی و یا گاز کمک سازی بدست آورد پلی پروپیلن در سال 1957 بصورت تجاری به بازار عرضه شده است.

برای تهیه پلی پرورپیلن مایع را به راکتور فرستاده و سپس کاتالیزور را به راکتور اضافه می نمایند و مخلوط را به هم می زنند، درجه حرارت راکتور بین 55 تا 85 درجه سانتی گراد و فشار 25 الی 4 اتمسفر پلیمر تولید می شود، سپس آنرا وارد دستگاه جدا کننده نموده پلیمر را از پروپیلن مایع جدا می نمایند.

* پلی پروپیلن به شکل دانه های عدسی مانند و قابل ترکیب با رنگ‌های دیگر می باشد. از خواص عمومی آن می توان به مقاومت حرارتی عالی تا 120 درجه سانتی گراد و در دمای کمتر از صفر درجه به ترد و شکننده بودن آن و مقاومت الکتریکی بسیار خوب، لغزندگی و لیزی سطح خارجی آن اشاره کرد.

از خواص شیمیایی آن مقاومت در برابر اسیدها و بازها، حلال در بنزین و بنزن و الکل و چکه کننده بر اثر حرارت و سوختن با شعله آبی قابل اشاره می باشد.

کاربردها: از این پلاستیک برای ساخت انواع وسایل و ظروف آشپزخانه (مثل سرویس چای خوری) لوازم برقی، قطعات حلبی و صنعتی، پاشنه کفش زنانه و اسباب بازی با نامهای تجاری و ستون و لوپارن و هوستاسن شناخته می شود در ایران به نام اصلی پِ پِ معروف است و ساخت فیلم های نازک جهت بسته بندی به ضخامت 1/0 تا 3/0 میلی متر، ساخت محصولات نیمه تمام مانند لوله، پروفیل، ورق، تسمه و همچنین پوشش کابل ها و سیم ها استفاده می شود.

پلی وینیل کلریو :

پلی وینیل کلرید برای اولین بار به فرم تجارتی در سال 1928 به بازار عرضه گردید. برای تهیه پلی وینیل کلرید آب و عوامل پلی مریزاسیون را در راکتورها تحت فشار و مجهز به همزن پس از خارج کردن کامل هوا ریخته و سپس مونومر وینیل کلرید را به راکتور فرستاده و آنرا تا 50 درجه سانتی گراد گرم کرده و فشار را به 720 اتمسفر می رسانند و به مدت 15 ساعت بهم می زنند، وقتی که 90 درصد مونومر تبدیل شد مونومر باقی مانده را از راکتور تخلیه و برگشت داده می شود، سپس پلیمر را با آب شسته و به دستگاه سانتریفوژ فرستاده و در حرارت 100 درجه سانتی گراد خشک و دانه‌بندی می نمایند. در اثر انجام عملیات روی خالص دو نودها سخت و نوم پدید می آید.

خواص و کاربرد سخت:

دارای خواص عایق در برابر الکتریسته و بالاترین مجاز کاری آن 60 تا 70 درجه سانتی گراد می باشد و خیلی سخت می سوزد و از طریق دیگر دارای مقاومت زیادی در مقابل فاسد شدن می باشد. بصورت پودر نرم با رنگ سفید که پس از تزریق شیشه ای و شفاف است.

از این ماده جهت ساختن قطعات پمپ، ورق سخت، وسایل اداری و عایق کاری، لوله دستگاه ها و صنایع ساختمانی، روکش سیم ها، در و پنجره و جاده های کوچک گاراژ داخل منازل و بدنه و شماره گیر تلفنی استفاده می شود.

سخت و نرم با نام تجاری هوستالید، وینوفلکس، و ستولیت، وینون و سولویک شناخته می شود.

خواص و کاربرد نرم:

نرم بر اثر افزودن نرم کننده ها به سخت بدست می آید برای تولید نرم ابتدا هر دو مادة نرم کننده و را با هم مخلوط کرده تبدیل به دانه می شود. نرم دارای رنگ شفاف بلورین تا نارنجی شفاف است و می‌توان با افزودن رنگ های مختلف آنرا به رنگ های دلخواه درآورد. چون برخی از نرم کننده ها سمی می باشند و به مرور زمان از جدا می‌شوند بنابراین در انتخای نرم برای بسته بندی مواد غذایی و دارویی باید دقت زیادی نمود، همچنین در مورد اشیایی که با بدن انسان دائماً در تماس اند نیز صدق می کند، بالاترین دمای مجاز آن 60 تا 70 درجه سانتی گراد است، نرم عایق الکتریسته و غیر قابل اشتعال می باشد از آن جهت ساختن چرم مصنوعی البسه ضد اسید، البسه ضد آب، رومیزی، کف پوش، پووفیل، لوله، شیلنگ، پوشش سیم برق، ورق نازک، تخت کفش، دوشاخه برق، چکمه، دستگیره های خودرو، تلفنی، رادیو و تلویزیون و ... استفاده می شود.

نکات ویژه در مورد :

1- درجه حرارت کار آن حداکثر 190 درجه سانتی گراد.

2- مقدار انقباض نرم 3 تا 5/1 درصد.

3- درجه حرارت قالب بین 40 تا 50 درجه سانتی گراد.

4- سخت و نرم در حرارت بالای 180 درجه تجزیه شده و اسید کلریدریک آزاد می کند که باعث خوردگی قالب و ماشین بوسیله کروم پوشانیده می شود.

5- این ماده بصورت دانه دانه (گرانون) و پودر خمیر به بازار عرضه می شود.

پلی تترافلوئوراتیلن (تفلون):

پلی تترافلوئوراتیلن در سال 1950 از طرف شرکت دوپن به مقیاس صنعتی بنام تجاری تفلون به بازار عرضه شد، ماده اولیه تهیه پلی تترافلوئور اتیلن نیاز به گاز تترافلوئور اتیلن دارد.

روش تهیه پلی تترافلوئور اتیلن به این صورت است که در راکتوری که مقدار زیادی آب و مقدار کمی پراکسیده کننده وجود دارد و مجهز به یک همزن می باشد گاز تترفلوئور ایکن را وارد کرده و حرارت راکتور را از صفر تا 90 درجه سانتی گراد و فشار را تا 40 اتمسفر کنترل می نمایند.

در این حالت محلولی شامل ذرات ریز پلیمر بصورت پراکنده بدست می آید در این محلول در دمای کار و دمای تجزیه گاز سمی فلوئور از آن متصاعد می شود.

تفلون عایق الکتریسته بسیار خوبی است و این خاصیت بستگی به درجه حرارت آن ندارد غیر قابل احتراق بوده و زیانی به سلامتی انسان نمی رساند، ولی چون در قالب ایجاد خوردگی می کند باید سطوح داخلی قالب را با فلزات سخت مانند کرم پوشانید، تفلون را می‌توان در درجه حرارت 25 الی 40 درجه سانتی گراد بطور مداوم مورد استفاده قرار داد.

کاربرد: با توجه به خواص این پلاستیک، بیشترین مصرف آن در صنایع شیمیایی و الکتریکی می باشد همچنین می توان از آن در اندود کردن وسایل خوراک پزی نیز استفاده کرد، به علت دارا بودن ضریب اصطکاک پایین و عدم چسبندگی از آن برای ساختن یاتاقانهایی که احتیاج به روغن کاری نداشته باشند استفاده می شود، به علت اینکه تفلون در حرارت بالا ذوب نمی شود بلکه بصورت ژله مانند در می آید نمی توان آن را مانند سایر ترموپلاست ها قالب گیری نمود، برای قالب‌گیری این ماده باید گرانون تفلون را در قالب ریخته و آن را در فشار زیاد و حرارت 330 درجه سانتی گراد گرما داده و سپس آن را سرد نمود، این سیستم قالبگیری شبیه قالب گیری پودر فلزات می باشد که در صنعت سیترینگ نامیده می شود.

قطعات تولید شده را می توان به روش های مختلف براده برداری کرده و به فرم دلخواه درآورد و یا آنها را تا درجه حرارت 330 تا 380 درجه گرم نموده و به هم جوش داد بدون آنکه در خواص مکانیکی آن تغییری حاصل شود.

پلی استیرول: تفلون با نامهای تجاری هوستافلن، تفلون، فلوئون شناخته می شود. مادة اولیه برای تهیه پلی استیرون، استیرون می‌باشد که خود از هیدروژن گیری اتیل بنزن بدست می آید، پلی استیرون برای اولین بار در سال 1940 وارد بازار گردید.

برای تهیه پلی استیرون ابتدا استیرون را به مدت 2 روز در ظرفی در حرارت 80 درجه سانتی گراد نگه می دارند تا اینکه حدود 35 درصد از آن تبدیل به پلیمر شود سپس این مخلوط را وارد مخزنی به ظرفیت 5 تا 10 مترمکعب می کنند درجه حرارت بالای مخزن حدود 100 درجه و پایین آن دارای حرارت 180 درجه سانتی گراد می باشد، این درجه حرارت ها دائماً کنترل می شود بدین طریق که پلی مریزاسیون مخلوط کم کم کامل می شود در این حالت پلی استیرون غلیظ را از مخزن خارج نموده پس از گذراندن از دستگاهی آنرا بصورت میله های نازک درآورده و پس از سرد کردن آنرا به قطر و ارتفاع 5/1 تا 5/2 میلی متر خرد کرده و دسته بندی می نمایند.

برحسب نوع موادی که در موقع پلی مریزاسیون به استیرون اضافه می گردد موادی با خواص مختلف پدید می آید که مهمترین آن عبارتند از:

1- پلی استیرون استاندارد

2- پلی استیرون ضربه خور

3- اکریل، نیتریل

4- استیرون اکریلوتیزن

که به نامهای مختلف تجاری به بازار عرضه می شوند.

خواص پلی استیرون:

پلی استیرون در دمای 90 درجه سانتی گراد نرم می شود، این ماده سخت و شکننده و شفاف بوده و به میزان 90% نورزا از خود عبور می‌دهند، در مقابل اسیدها و بازهای معمولی و رقیق پایداری بوده و نور و رطوبت هوا در آن تأثیر ندارد، از لحاظ الکتریسته عایق بسیار خوبی می باشد.

درجه حرارت کار آن 160 تا 280 درجه سانتی گراد و درجه حرارت نرم شدن آن 70 تا 90 درجه سانتی گراد می باشد. در درجه حرارت صفر تا 40 درجه سانتی گراد خواص مکانیکی خود را حفظ می کند.

کاربرد: به علت ارزان بودن و فرم گیری خوب پلی استیرون حدود 70% قطعات تولید شده پلاستیکی از این ماده می باشد که به روش تزریقی تولید می شوند و می توان از آن قطعات کوچک را با همان دقت و سرعت قطعات بزرگ تولید نمود و در اغلب صنایع مثل صنایع تولید وسایل خانگی، صنایع غذایی، صنایع بسته بندی، صنایع تولید اسباب‌بازی و صنایع الکتریکی و عایق کاری بکار برده می شود.

پلی استیرون با نام های تجاری هوستیرن N ، و تیرون شناخته می‌شود.

* و در ایران به نام کلی کریستال شناخته می شود.

پلی استیرون ضربه خور:

اسفنج پلی استیرون از حل کردن یک هیدرو کربور سبک مثل نپستان در پلیمر مذاب بدست می آید که پس از سرد کردن تحت فشار هیدرو کربور در جامد حل می شود و در آن باقی می ماند و بالاخره اگر آن را تا درجه حرارت 110 تا 130 درجه سانتی گراد گرم نمایند توده متخلخل حاصل می شود که دارای وزن مخصوص بسیار کمی بوده و ماده خوبی است که در یخچال سازی، کشتی سازی، ماهیگیری، آراستن منزل و وسایل بسته بندی و ساختن ورقها از آن استفاده می‌شود. پلی استیرون ضربه خور با نامهای تجاری هوسیترن ، پلیستیرول، ویستیرون و استیرولوکس شناخته می شود.

اکریل نیتریل:

مواد به شکل دانه هایی با رنگ زرد مایل به قهوه ای مات می باشند. دارای مقاومت خوبی در برابر حرارت تا 80 درجه سانتی گراد و مقاومت عالی در برابر ضربات و سختی و بی نظیر می باشند.

کاربرد: از این پلاستیک برای ساخت محصولاتی مانند وسایل صوتی، انواع قطعات پلاستیکی اتومبیل، تلفن، ماشین تحریر، اسباب‌بازی، انواع دگمه های وسایل ذکر شده و جلد چمدان استفاده می‌شود. اکریل نیتریل با نام های تجاری ترلوران و نوو دور شناخته می شود و در ایران به نام (ای – بی – اس) شناخته می شود.

استیرون / اکریل نیتریل:

بصورت دانه های مکعب شیشه ای شفاف که به رنگ آبی است، می‌باشد. دارای سختی زیاد و مقاومت سطح خارجی در مقابل خراش و مقاومت در آب و هوای مختلف و مقاوم در مقابل اسیدها و بازها و با شعلة روشن می سوزد و دود زیادی تولید می کند با بوی کائوچو همچنین بهتر از پلی استیرون در مقابل ملالها و عوامل شیمیایی پایداری می کند.

کاربرد: از این پلاستیک برای ساخت بشقاب، دسته چاقو، اسباب بازی ها و لوازم منزل و آشپزخانه، لوازم آزمایشگاهی و همچنین برای تهیه ورق های شفاف رنگی پروفیل لوله از آن استفاده می شود.

استیرون اکریل نیتریل با نامهای لوران، و ستیرون، لوستران شناخته می شود و در ایران به نام لوران شناخته می شود.

پلی متاکریلات متیل :

این ماده عملاً در سال 1934 به فرم تجاری به بازار عرضه شد.

جهت تولید پلی متاکریلات متیل نیاز به متیل متاکریلات می باشد.

برای تهیه پلی متاکریلات متیل معمولاً از دو روش استفاده می‌شود:

1- ابتدا به متیل کریلات حدود 5% پراکسید منیزوئیل اضافه کرده مخلوط را تا حرارت 90 درجه سانتی گراد گرم می کنند، پس از ده دقیقه آنرا سرد می کنند تا حرارت آن به 20 درجه سانتی گراد برسد به مخلوطی که حدود 20% از آن پلیمریزه شده مواد نرم کننده اضافه نموده آنرا در داخل قالب می ریزند و قالب را در کوره ایکر دارای حرارت 40 درجه سانتی گراد می باشد به مدت 10 ساعت نگه داشته و سپس حرارت را به 100 درجه سانتی گراد رسانیده و قالب را به مدت یک ساعت در این حرارت نگه می دارند تا پلی مریزاسیون کامل شود سپس قالب را سرد کرده و محصول تولید شده را خارج می نمایند از این روش برای تولید صفحه، لوله، دستگیره و تهیه موادی با خواص اپتیکی بی نهایت جالب استفاده می شود.

2- از این روش بیشتر برای تولید قطعات از طریق تزریقی استفاده می شود، در این روش متیل متا کریلات را با آب و کربنات منیزیم و پراکسید منیزوئیل در راکتور دوجداره ای که مجهز به همزن می باشد و ریخته و هوای آن را با ازت جایگزین کرده و سپس آنرا 80 درجه سانتی گراد گرم می کنند پس از مدتی درجه حرارت به علت گرمازا بودن فعل و انفعالات به 120 درجه سانتی گراد گرم و فشار به 3 اتمسفر می رسد، پس از گذشت یک ساعت پلیمریزاسیون کامل شده مخلوط را پس از خارج کردن از دستگاه شستشو و خشک کرده پس از خسرو کردن بصورت گرانول بسته بندی و به بازار عرضه می شود.

خواص پلی متاکریلات متیل: پلی متاکریلات پلاستیکی سخت و بادوام و شفاف می باشد، شفافیت و استحکام آن از پلی استرون بیشتر ولی سختی آن کمتر است برای فرکانس های پایین عایق بسیار خوبی است، آب، اسیدها و بازهای رقیق روی آن بی اثرند، این پلیمر در شرایط جوی بسیار مقاوم است و در مقابل نور زرد نمی شود و صوت از آن عبور نمی کند شکل پذیری و بخصوص تشکیل حالت تقعر از صفات برجسته آن است، لمیب بزرگ آن این است که به سهولت خط خوردگی پیدا می کند و همین استعمال آنرا در صنایع اتومبیل سازی محدود کرده است، این ماده را می توان تا حرارت 75 درجه سانتی‌گراد بکار برد و در دمای 100 تا 120 درجه سانتی گراد شروع به نرم شدن می نماید و سختی خود را از دست می دهد سختی آن نسبت به شیشه کمتر می باشد.

موارد کاربرد به روش تزریقی: بیشتر از این پلاستیک برای ساختن قطعاتی استفاده می شود که باید قطعه دارای شفافیت باشد مانند عدسیها، شیشه ساعت های بزرگ، شیشه های عینک های حفاظتی، شیشه پنجره، شیشه هواپیما، بشقاب، برس، شانه، کارد، چنگال، قاشق، زیورآلات، کالاهای تزیینی، چراغ عقب خودروها، وسایل انعکاس، صفحات مدرج وسایل اندازه گیری و چشم های مصنوعی و همچنین در تهیه وسایل جراحی و به مقدار زیاد در دندانسازی مصرف می شود.

* پلی متاکریلات متیل با اسامی تجارتی پلکسی گلاس، لوساید ورزاریت و دگالان معروف است و در ایران با نام اکریلپک شناخته می‌شود.

پلی آمید : (نایلون)

برای اولین بار در سال 1935 نایلون بصورت الیاف مصنوعی به بازار عرضه شد که برای تهیه جوراب مورد استفاده قرار گرفت و در دهه 1950 انواع آن جهت ساخت قطعات به روش های تزریقی نیز به بازار عرضه گردید. بصورت دانه های سیلندری به رنگ شیری مات می باشد.

برای تهیه پلی آمید مادة اولیة آن که اسید الگا آنیوراند کافوئیک می‌باشد که از موادی مانند اسید برئیدریک و آمونیاک و روغن کرچک بدست می آید که در مجاورت ازت در حرارت 215 درجه سانتی گراد پلیمریزه می شود، سپس پلیمر را بصورت مذاب از راکتور خارج نموده وارد دستگاه الکترود می نمایند و بصورت ورق چند سانتی از دستگاه مزبور خارج و پس از سرد شدن خرد و بسته بندی می شود.

خواص پلی آمید: پلی آمید در حالت طبیعی بی رنگ و روشن می‌باشد، پلی آمید را می توان برای تولید نمودن قطعاتی که ویژگی‌های مکانیکی بسیار خوبی دارند از راه الکترود کردن و یا تزریقی بکار برد، بهای گران آن از گسترش کاربرد آن در تولید قطعات پلاستیکی جلوگیری می کند و به همین دلیل آنرا در جاهای ویژه ای که نشکن بودن و مقاومت زیادی در برابر سائیدگی و ریز نرم شدن مورد نظر باشد بکار می برند، پلی آمید در برابر حلالهای آلی و مواد شیمیایی بسیار پایدارند. پایین ترین دمای لازم برای استفاده پلی آمید 80 درجه سانتی گراد است و در دمای 180 تا 250 درجه سانتی گراد ذوب می‌شود.

پلی آمید در مقابل اسیدهای قوی پایدار نبوده و در آنها حل می‌شود اما در مقابل حلالهایی مثل بنزین، چربی، روغن پایدار می باشد.

قطعات مورد نیاز از پلی آمید را می توان به روشهای تزریقی، اکسترود و قالب گیری و مشی تولید نمود.

کاربرد: کلاه ایمنی کارگران معدن را می توان به روش تزریق به وزن 325 گرم تولید نمود. قطعات کوپلینگ، یاتاقان ها، چرخ دنده ها، پیچ و مهره، اتصالات هواکش، اجسام شناور، چراغ معادن، وسایل طبی، چوب سیگار و بصورت ورق در اندازه و ضخامت های مختلف، میله پاشنه کفش، بطری، پروفیل و لوله را با این پلاستیک می سازند.

مهمترین کاربرد آن در صنعت پارچه بافی است است که از آن انواع نخ های مصنوعی را تهیه می نمایند. پلی آمید با نامهای تجاری دوره‌تان، تروگامیدا، اولترامید، وستامید و ریلسان شناخته می شود. و در ایران نیز با نام تجاری نایلون شناخته می شود.