پلیمرهای مهندسی کدامند و در چه زمینه‌ای استفاده می‌شوند؟
پلیمرهای مهندسی دسته‌ای از مواد پلیمری هستند که اساسا برای طراحی و تولید قطعات تخصصی به کار گرفته می شوند و به دلیل بالا بودن قیمت نسبت به پلیمرهای عمومی در ساخت قظعات کوچک کاربرد دارند. خودرو سازی و ساخت قطعات و پروتز های پزشکی از جمله موارد استفاده این دسته از پلیمر ها هستند.
از میان این پلیمرها پلی کربنات، پلی آمید و پلی استال بیشترین میزان مصرف را دارند.
این پلیمرها در صنایع مختلف کاربرد دارند :
پلیمرهای مهندسی در صنعت پوشاک پلیمرها در تولید پاپوش‌ها، تن‌پوشها و کف‌پوش‌ها بسیار مؤثر هستند. در صنایع حمل و نقل زمینی (خودروسازی، قطار و …)، هوایی (هواپیما و بالگرد) و دریایی (کشتی‌ها و …) پلیمرها حضوری چشمگیر دارند، و بالاخره در صنایع نظامی، پزشکی، کشاورزی و بسته‌بندی کاربرد مواد پلیمری بسیار گسترده‌است.
درگیری‌های فیزیکی همچون گره خوردگی‌های بین زنجیری (Entanglements) باعث عدم شارش زنجیرها می‌شود و نیروهای بین زنجیری مانند پیوندهای هیدروژنی این درگیری‌ها را تشدید می‌کنند و باعث مستحکم تر شدن ساختار ماده و بهبود خواص آن می‌شوند. یک چنین ساختاری در ترموپلاستیک‌ها سبب می‌شود که ماده، توانایی ذوب شدن را داشته باشد و در نتیجه قابل بازیافت تلقی شود. دلیل این امر نیز ضعیف تربودن نیروهای بین زنجیری نسبت به نیروی کووالانسی درون زنجیری میان مونومرهای تشکیل دهندهٔ زنجیر پلیمر است که با افزایش دما می‌توانیم بر این نیروی بین زنجیری غلبه کرده و پلیمر را ذوب کنیم که این مسئله بیانگر فرایندپذیری آسان و همچنین وجود صرفهٔ اقتصادی است. پلیمرهای مشهوری چون PC , PMMA , PS، پلی‌پروپیلن، پلی‌اتیلن و… جزﺀ خانواده پلیمرهای مهندسی هستند.
و اما پلیمرهای معمولی:
پلیمرهای زیست تخریب پذیر با توجه به ساختار و سنتز به دو شاخه تقسیم می شوند:
- آگروپلیمرها: این گروه از زیست توده به وجود می آید. مانند ساکاریدها.
- بیوپلیسترها: این گروه از میکروارگانیسم ها یا به صورت مصنوعی از مونرهای طبیعی یا مصنوعی به وجود می آید. مانند پلی هیدروکسی بوتیرات و اسید پلیلاکتیک.
ویژگی‌های پلیمرهای سنتزی
در بین انواع پلیمرهای معمولی خواص و ویژگی های وجود دارد که بین انواع مختلف آن مشترک است. در ادامه لیستی از ویژگی این نوع پلیمر آورده شده است.
- پایدار و دارای دوامی بالا
- قابلیت تجزیه شدن بعد از دفع
- دارای کربن بالا و دشوا بودن شکستن آن
- تبلور کم
- درجه پایین پلیمریزاسیون
- آبگریز بودن
- غیرسمی بودن
- دارای استحکام مکانیکی مناسب
- دارای کنترل نرخ تخریب (درصد بلورینگی، آبگریزی و وزن مولکولی)
کاربردهای پلیمرهای معمولی (زیست تخریب پذیر)
پلیمر های زیستی مورد استفاده در انواع صنایع از جمله داروسازی، کشاورزی و بسته بندی و مواد است. در ادامه با دو کاربرد اساسی آن آشنا می شوید.
بسته‌بندی و مواد
از پلیمرهای معمولی برای کاهش حجم ضایعات بسته بندی ها استفاده می کنند. در ضمن در چند سال اخیر این پلیمر جایگزین مواد پتروشیمی شده است. در این میان یکی از رایج ترین پلیمرها برای صنعت بسته بندی، پلیمر پلی اتیلن اسید (PLA) است. از این نوع پلیمر (PLA) برای انواع فیلم، بسته بندی و ظروف مانند بطری و لیوان استفاده می شود و داشتن قابلیت خیاطی از خواص فیزیکی پلیمر مهم ترین مزیت آن است. پلی‌اتیلن F7000
پزشکی‌پلیمر ها مواد مصنوعی هستند که انسانها با استفاده از مواد آلی موجود در طبیعت موفق به تولید این مواد شدند. هر بسپار یا پلیمر از اتصال تعداد زیادی مولکولهای کوچک(مونومر) به یکدیگر به دست می‌آیند.
پلیمر های طبیعی از گیاهان یا جانوران به دست می‌آیند.مثل سلولز،پشم،ابریشم،پنبه،گوشت،روغن زیتون، موم زنبور عسل و نشاسته پلیمر های مصنوعی از نفت به دست می‌آیند
مثل پلاستیک، نایلون، ابریشم مصنوعی و ملامین.
جدای از مهندسی بافت و ایجاد بافت جدید،از این پلیمر برای مصارف ارتوپدی از جمله تعویض مفصل و استخوان اشاره کرد. در این زمینه از انواع پلیمرهای مانند: پلی‌اتیلن، لاستیک سیلیکون، رزین های اکریلیک، پلی‌پروپیلن (PP) و پلی متیل متاکریلات استفاده می شود. PP552R
انواع پلیمرهای معمولی
پلی‌وینیل کلراید
پلی‌وینیل کلراید یا PVC یکی از پرکاربردترین و با ارزش ترین محصولات پتروشیمی می باشد. از این ماده بیشتر در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ماده برای لوله کشی آب و فاضلاب به دلیل پایین بودن قیمت و انعطاف پذیر بودن استفاده می شود.
هایمپک
در میان پلیمرهای معمولی هایم پک یک نوع پلاستیک مقاوم است که در صنایع مختلف به دلیل سبک بودن و انعطاف پذیری کاربرد دارد. این ماده به صورت ورق های با ضخامت 2 میلی متری در بازار ایران عرضه می شود. هایمپک 7240 در صنعت خودروسازی، لوازم آشپزخانه، عایق های صوتی و حرارتی و … به طور گسترده کاربرد دارد.
پلی‌استایرن
پلی‌استایرن یک نوع پلیمر مصنوعی است. این نوع پلیمر معطر از مونومر استایرن یک نوع ماده پتروشیمی است که در سه نوع معمولی، مقاوم و انبساطی موجود است. پلی‌استایرن کریستال 1540 مواد به دو دسته تقسیم میشن:
1. ریز مولکول‌ها
2. درشت مولکول‌ها
ریز مولکول‌ها تعداد اتم هاشون محدوده: 2تا به بالا مثال: مولکول آب، اسیدسولفوریک، آمونیاک، ساکارز
درشت مولکول ها هم تعداد اتم هاشون 1000 تا به بالاستالیاف طبیعی و مصنوعی دسته بندی شان به دو دسته تقسیم می شود 1 مولکول های کوچک که مونومر یا تک پار هم به آن می گویند. مونومر یا تک پار به موادی می گوییم که مولکولهای آن به صورت محدودیت اتم وجود دارد مانند اکسیژن یا آمونیاک یا سولفوریک اسید.
درشت مولکول ها یا پلیمر یا بسپار یک نوع مولکول بسیار بزرگ گفته می‌شود که از هم پیوستن تعداد بسیاری از مولکول های کوچک و تکراری گفته می شود.
پلیمرها به دو دسته تقسیم میشن طبیعی و مصنوعی طبیعی پلیمرهایی هستند که به طور طبیعی ایجاد می شوند و انسان در ساخت آنها دخالتی ندارد مانند سلولوز که از واحدهای سازنده تکراری یا مونومر تشکیل شده.
پلیمر مصنوعی پلیمرهای که توسط انسان از مواد طبیعی ساخته شده و بیشتر منشأ نفتی دارند مانند پلاستیک- پلی‌اتیلن 020.
دیدگاهتان را بنویسید