الفینهای حلقوی

دسته: مقالات منتشر شده در 25 آبان 1398
نوشته شده توسط Admin بازدید: 1426

الفینهای حلقوی، خواص و مصارف


هم بسپار ها و جور بسپار های الفین حلقوی نوعی ترموپلاستیک هستند که از مولکولهای نور بورنن حلقه ای مانند به وجود می آیند. خود این مولکول ها نیز از دی سایکلو پنتادین و اتیلن تولید می شوند. خانواده ترموپلاستیک های یاد شده در حال پیشرفت است و این مواد هیچ شباهتی با پلیمرهای اولیه و یا پلی اتیلن و پلی پروپیلن ندارند. رزین های یاد شده دارای شفافیت شیشه مانند بوده و همچنین فقدان دی الکتریک و یا خاصیت نارسانایی در آن ها بسیار پایین است. از دیگر خواص این رزین ها می‌توان به جذب پایین رطوبت، پایداری ابعادی فوق‌العاده، مقاومت در برابر گرما اشاره کرد. همچنین این مواد نرخ ذوب بالایی دارند که باعث می شود تا امکان قالب گیری دقیق برای آنها به وجود آید. از این مواد به عنوان عضو ترکیبی و با هدف محکم سازی فیلمهای پلی الفین نیز استفاده می‌شود. الفین های حلقوی در چندین کارخانه پایلوت در دنیا تولید میشوند (کارخانه هایی که ویژگی های یک ماده را پیش از تولید حجیم مورد بررسی قرار میدهند). میزان تولید سالانه این رزین در حدود ۲۰ میلیون پوند می باشد و از ۴ تولید کننده متفاوت به دست می آید. سه شرکت از این مجموعه در ژاپن قرار دارند و یکی از آنها نیز با نام تی کونا در آلمان واقع است. از آنجایی که  کاربری این محصول روندی صعودیرا طی کرده است، تعدادی از تولید کنندگان در حال افزایش ظرفیت تولید خود می باشند. کمپانی تی کونا نیز در اواسط سال کارخانه آلمانی خود را با ظرفیت تولید ۶۶ میلیون پوند در سال تاسیس خواهد کرد. این در حالی است که کمپانی بایر در آلمان به همراه کمپانی تی جین در ژاپن توانسته اند تا حق اختراع هم بسپارهای حلقویی نوین الفین و به کارگیری آن ها را بدست اورند و برای خود ثبت نمایند. این محصول هنوز به صورت تجاری معرفی نشده است ولی کمپانی های یاد شده تولید کننده ماده ای با نام پلی کربنات هم می باشند که انتظار می رود تا در نسل بعدی این ماده با الفین های حلقوی رقابت کند. یکی دیگر از تولید کنندگان الفین های حلقوی نور بورنن محور کمپانی BFGoodrich میباشد. اگرچه هزینه‌های محصولات تولید شده توسط کمپانی یاد شده قیمت بالایی دارند و این قیمت حدود ۳ هزار دلار بر هر پوند است ولی این مواد قابلیت ذوب نداشته و باید آنها را از حالت محلول فراوری کرد. این امکان نیز وجود دارد که مقاومت آنها در برابر گرما خیلی بالا باشد و یا دمای گذار شیشه در این مواد تا حدود ۷۰۰ درجه فارنهایت باشد. همچنین این رزین ها در حوزه میکرو الکترونیک نیز نقش دارند. این نوع از رزین ها در واقع گروهی نوین از پلیمر ها را تشکیل می دهند که در مقایسه با انواع قدیمی تر مانند پلی اتیلن و یا پلی پروپیلن جدیدتر هستند. رزین های یاد شده برای تولید فیلم های بسته بندی ، لنز ها، صفحه نمایشگر و حتی دستگاه های پزشکی به کار برده می شوند.


انواع گوناگون الفین های حلقوی کدامند؟
در سال ۲۰۰۵ چندین نوع از هم بسپارهای  فیلم‌های حلقوی تجاری وجود داشت که با استفاده از مونومر های حلقوی و روشهای بسپارشی  گوناگون تولید می شدند. هم بسپار های الفین های حلقوی با هم بسپارش زنجیره های حلقوی مانند نور بورنن یا اتن به وجود می آیند. یکی دیگر از روش های تولیدی این مواد بسپارش جانشینی حلقه گشا در مونومرهای حلقه‌ای متفاوت و پس از آن هیدروژن سازی می باشد. این شکل از مواد که از یک نوع از مونومر استفاده می کنند با نام پلیمرها پلیمرهای الفین حلقوی شناخته می شوند.


الفین های حلقوی از چه خواص فیزیکی و شیمیایی برخوردار می باشند؟
الفین های حلقوی معمولا دارای استاندارد بالاتری در مقایسه با پلی اتیلن های سنگین وزن و پلی پروپیلن می باشند. در خصوص پلی اتیلن یا پلی کربنات نیز همین مورد صدق می کند. رزین یاد شده به عنوان یک پلیمر شفاف دارای جذب کم مایعات و همچنین مقاومت بالا در برابر ورود مایعات می باشد. این ماده در حوزه آنالیتیکی و پزشکی نیز به عنوان محصولی با خلوص بسیار بالا شناخته می شود که مواد کمی را می توان از آن استخراج نمود. الفین های حلقوی عاری از بیسفنول آ و همچنین هالوژن می‌باشند و و انواعی از آن هم دارای کمبود فعالیت استروژنی هستند (ماده شیمیایی که از فعالیت استروژنی برخوردار است در واقع استروژن انسانی را اژ طریق اتصال به محل گیرنده استروژن نرمال سلولی تقلید میکند.) ویژگی های ظاهری و بصری ماده یاد شده نیز بسیار متفاوت و منحصر به فرد می باشند و در بسیاری از موارد مشابه شیشه هستند. شفافیت ظاهری بالا، مقدار کم دو شکستی و مقدار بالای عدد آبه (عددی که مقدار پراکندگی یا پاشیدگی ماده را مشخص میکند) و علاوه بر آن مقاومت بالای گرمایی همگی از ویژگی های این رزین هستند. عدم حساسیت الفین های حلقوی در برابر رطوبت نوعی مزیت آنها در مقایسه با سایر مواد موجود مانند پلی کربنات و یا اکریلیک هاست. انتقال بالای اشعه فرابنفش نیز از ویژگی ها و یا نشانه های مواد الفینی حلقوی است. تعدادی از خواص این ماده نیز با توجه به محتوای مونومری  تغییر می کنند. دمای گذارشیشه ، چسبندگی و استحکام ماده همگی از دسته همین خواص می باشند. ممکن است دمای گذار شیشه در این پلیمرها بیشتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد باشد.
رزینهای الفین های حلقوی به صورت قرص مانند موجود می باشند و از طریق تکنیک‌های فرآوری پلیمری استاندارد مانند روزن رانی تک  و دو میله ای، قالب گیری تزریقی، قالب گیری بادی تزریقی، قالب گیری بادی کششی، قالبگیری فشردگی، پوشش‌دهی با روزن رانی، جهت یافتگی دوسویه، شکل‌دهی به کمک گرما و سایر تکنیک های موجود فرآوری می شوند. رزین یاد شده دارای پایداری ابعادی بسیار مطلوبی بوده و پس از فرآوری نیز به مقدار خیلی کمی تغییر می کند. حلالهای غیرقطبی مانند تلون می‌توانند به هم بسپارها و پلیمرهای الفین های حلقوی حمله کنند. هم بسپار های الفین های حلقوی دارای مقاومت شیمیایی خوبی بوده و به راحتی می‌توانند در برابر حلال ها مانند الکل پایداری خود را حفظ نمایند و همچنین مقاومت مناسبی در برابر حملات ناشی از بازها و اسیدها دارند. خواص الکتریکی هم بسپارهای یاد شده نیز مشابه فلوئورو پلیمر هاست و همانند آنها از ضریب اتلاف و ضریب گذردهی پایینی برخوردار است. از دیگر ویژگی های الکتریکی این ماده می توان به نارسانایی ان اشاره کرد.


الفین های حلقوی به منظور تولید چه محصولاتی به کار برده می شوند؟
۱. بسته بندی: به منظور تولید فیلم های بسته بندی  معمولاً از روزن رانی هم بسپار های الیفن های حلقوی با استفاده از ریخته گری و یا تجهیزات فیلم های دمشی استفاده می شود. این ماده به عنوان نوعی تغییر دهنده و یا اصلاح گر به صورت فیلمهای تک لایه ای و یا  چند لایه به کار برده می شود تا بتواند خواصی را ایجاد نماید که توسط رزین های پایه مانند پلی اتیلن ارائه نمی شوند. درجاتی از این رزین که بر پایه اتیلن ساخته شده‌اند، سازگاری بسیاری با پلی اتیلن دارند و می توان آنها را با استفاده از تجهیزات ترکیبی خشک با پلی اتیلن ترکیب نمود. افزایش قابلیت شکل‌ گیری در گرما، استحکام افزوده شده، مقاومت گرمایی و همچنین مقاومت در برابر نفوذ رطوبت از ویژگی‌های بهبود یافته این رزین ها می باشد. از مصارف معمول پلی الفین ها در این زمینه می توان به فیلم ها و برچسب جمع شونده، بسته بندی های حبابی و یا حفاظت کننده و فیلم‌های شکل گیرنده اشاره کرد. این رزین ها در تولید نوعی محصول نهایی با نام  بسته بندی های قرص ها و مواد دارویی نیز نقش دارند.
۲.سلامتی و پزشکی: خواصی مانند خلوص بالا، مقاومت در برابر نفوذ رطوبت، شفافیت و سازگاری با استریلیزه سازی در این رزین ها باعث شده است تا آنها جایگزین مطلوبی برای شیشه در تولید انواعی از محصولات پزشکی باشند.
از آنجایی که بسته‌بندی های ساخته شده از این ماده به راحتی شکسته و یا پاره نمی شوند و همچنین وزن محصول را کاهش می دهند، این ماده در تولید محصولات پزشکی به کار برده می شود. سطح این نوع رزین نیز قابلیت واکنشی کمی داشته و انرژی کمی از خود آزاد می کند و این موضوع خود باعث افزایش مدت زمان نگهداری و خلوص مواد می شود مانند انسولین و سایر داروهای پروتئینی که به همراه سرنگ و در تزریقات به کار برده می شوند. علاوه بر آن رزین یاد شده نقش فزاینده‌ای در ریز سیالات دارد که ناشی از مقاومت شیمیایی، شفافیت و امکان قالب گیری بالای آنها است و در نهایت امکان قالبگیری ترکیبات بسیار ریز بوجود می اید. بیشتر درجات این نوع از رزین را می‌توان با استفاده از تابش پرتوهای گاما، بخاردهی و یا اتیلن اکسید استریلیزه و یا ضدعفونی کرد.
۳.حوزه ی اپتیک: معمولاً از این پلیمرها به صورت تجاری و به منظور تولید فیلم های نوری، لنزها وصفحات لمسی، پنل های نوری، فیلم های انعکاسی و سایر قطعات برای دستگاه های موبایل، نمایشگرها، دوربین ها، کپی کننده ها و سایر دستگاه های نوری استفاده می شود.
۴.فیبرریسی: هم بسپار های الفین های حلقوی از خواص الکتریکی منحصر به ‌فردی برخوردارند که که در برابر خرابی و نابودی دی الکتریک مقاوم هستند و همچنین میزان اتلاف دی الکتریک و یا ماده نارسانا در طی زمان برای آنها پایین است. به همین منظور این رزین ها در تولید فیلترهای به کار برده می‌شوند که به منظور عملکرد درست به حفظ شارژ و یا بار نیاز دارند.