ترمو پلاستیک های پر مصرف

دسته: مقالات منتشر شده در 04 اسفند 1398
نوشته شده توسط Admin بازدید: 1415

کدام یک از ترموپلاستیک ها به بیشترین میزان مورد استفاده قرار می گیرند؟

تعداد مواد پلاستیکی موجود در محیط اطراف ما بسیار زیاد است و حتی در حال افزایش می باشد و می توان آنها را در تمامی اماکن در دنیای امروزی و مدرن پیدا کرد. از کیسه های خرید تا لباس هایی که می پوشیم همگی جزو مواد پلاستیکی می شوند. به نظر می رسد که از پلاستیک می توان برای تولید محصولات مختلفی استفاده کرد زیرا انواع متفاوتی از آن با خواص سازگار و متمایزی وجود دارد. اما به طور کلی بیشتر محصولات پلاستیکی در جهان از ۶ نوع ماده پلاستیکی متفاوت ساخته شده اند که عبارتند از پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی وینیل کلراید، پلی استایرن، پلی استر و پلی اورتان. تمام شش مورد یاد شده بسیار کاربردی بوده و تنوع بسیاری نیز دارند وبیش از۹۰ درصد از مصرف جهانی مواد پلاستیکی را تشکیل می دهند. از سال ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۵ میزان مصرف مواد پلاستیکی از سه برابر هم بیشتر شده است و همین موضوع باعث شده تا کاهش تولید این مواد و افزایش بازیافت آنها از اهمیت بالاتری برخوردار باشد. اگرچه امکان بازیافت مواد پلاستیکی وجود ندارد و روشهای بازیافت در کشور های متفاوت از یکدیگر متمایز می‌باشند. به عنوان مثال تعدادی از کشورها همانند آلمان بیش از ۹۹ درصد از زباله های پلاستیکی خود را بازیافت می کنند و این در حالی است که کشور انگلستان کمتر از ۶۰ درصد از این مواد را می‌تواند بازیافت کند و در بسیاری از کشورهای در حال توسعه میزان بازیافت این زباله ها به دلیل عدم وجود قوانین مشخص بسیار کمتر است. به منظور ساده سازی بازیافت معمولاً ۶ نوع از مواد پلاستیکی با استفاده از سیستم های کدگذاری و هویت یابی بین المللی رزین ها علامت گذاری می شوند. معمولاً این نشانه‌ها در طی فرایند قالبگیری به روی محصولات پلاستیکی حک شده و یا بر روی آنها چاپ می‌شوند که در واقع نوع رزین پلاستیکی اولیه را مشخص میکنند.

 

پلی پروپیلن ایزوتاکتیک (PP)

پلی پروپیلن یکی از ترموپلاستیک هایی است که به بیشترین میزان در جهان مورد استفاده قرار می گیرد و این مقدار بسیار بیشتر از پلی اتیلن های کم چگالی، کم چگالی خطی و سنگین می باشد. اما مسلما در صورتی که ۳ نوع پلی اتیلن یاد شده را با یکدیگر ترکیب کنیم ، میزان تولید جهانی آنها بیشتر از پلی پروپیلن خواهد بود. ماده یاد شده یکی از ارزان ترین تمام پلاستیک ها بوده و حدود ۲۳ درصد از مصرف جهانی پلاستیک را تشکیل می‌دهد. بیشتر انواع پروپیلن های تجاری از نوع ایزوتاکتیک بوده و چندان بلورین نمی باشند. پلی پروپیلن های ایزو تاکتیک مقاومت بسیار خوبی در برابر ضربه داشته و انعطاف پذیر بوده و و از خواصی مانند شفافیت ظاهری و سهولت در قالبگیری برخوردارند. این رزین در بسیاری از موارد با پلی اتیلن های سنگین رقابت می کند و نقطه ذوب بالاتری داشته و همچنین مقاومت آن در برابر دما و ترک های ناشی از فشار بیشتر می باشد. علاوه بر آن پلی ‌پروپیلن گزینه بهتری برای تولید بسیاری از محصولاتی است که به شرایط ویژه نیاز دارند مگر آنکه قابلیت مقاومت در برابر تخریب پذیری گرمای اکسیداتیو مورد نیاز باشد. صنعت بسته بندی تاکنون یکی از بزرگترین مصرف کنندگان پلی پروپیلن های ایزوتاکتیک بوده و پس از آن پارچه سازی و صنعت خودروسازی قرار می گیرند. ماده یاد شده به دلیل برخورداری ازخواص متفاوتی مانند قیمت پایین، سادگی در فراوری، حالت خنثی و بی اثر شیمیایی و بسیاری از خواص جذاب دیگر توانسته تا جایگزین فلزات، شیشه، چوب، سلوفان و کاغذ در تولید محصولات متفاوت شود.

 

پلی اتیلن های کم چگالی (LPDE, LLPDE)

پلی اتیلن های کم چگالی دومین پلیمرهای هستند که به بیشترین مقدار در دنیا تولید می شود. ماده یاد شده یکی از ارزان ترین ترمو پلاستیک ها بوده و حدود ۱۷ درصد از مصرف جهانی پلاستیک را تشکیل می دهد و شامل پلی اتیلن های کم چگالی و پلی اتیلن های خطی کم چگالی می شود که هر دو درجه آن بسیار انعطاف پذیر، سخت و ارزان می باشند. علاوه بر آن اتیلن های سبک در مقابل سنگین دارای شاخه های جانبی بلند و کوتاهی می باشند که منجر به کاهش چگالی و شفافیت و همچنین انعطاف پذیری و سختی بیشتر می شود. اگرچه پلی اتیلن های کم چگالی استحکام کششی پایین تری داشته و نقطه ذوب آنها نیز در مقایسه با انواع سنگین است کمتر باشد. استحکام پلی اتیلن های خطی کم وزن و سنگین وزن با یکدیگر یکسان است ولی نوع اول بسیار انعطاف پذیرتر می باشند. زنجیره های پلیمری از تعدادی از شاخه های کوتاه برخوردارند که کمتر و فراوان تر از پلی اتیلن های کم چگالی می باشند. علاوه بر آن توزیع وزن مولکولی در پلی اتیلن های سنگین وزن نسبت به سبک وزن به مقدار بسیار کمتری صورت گرفته و تمام موارد یاد شده باعث می شوند تا درجه شفافیت ماده بیشتر شده و این موضوع نیز منجر به افزایش استحکام و مقاومت ماده در برابر سوراخی و یا ضربه شود. اما پلی اتیلن های سنگین در مقایسه با سبک از شفافیت و انعطاف‌پذیری کمتری برخوردارند ولی پلی اتیلن های کم چگالی و کم چگالی های خطی برای تولید محصولات مشابه به کار برده می شوند. مصارف معمول آنها عبارتند از بسته بندی مواد غذایی، کیسه زباله ها، کیسه های خرید، بسته بندی های حبابی، پوششهای صنعتی و سایر موارد.

 

پلی وینیل کلراید (PVC)

پلی وینیل کلراید انواعی از پلیمرهای ترمو پلاستیک می باشد که از نظر تولید در جهان رتبه سوم را کسب کرده است و همانند دو مورد دیگر می توان آن را به عنوان یکی از ارزان ترین ترموپلاستیک ها به شمار آورد که حدود ۱۶ درصد از میزان مصرف جهانی پلاستیک را به خود اختصاص می دهد. این ماده حالتی شفاف و بدون شکل داشته و مقاومت خوبی در برابر شعله دارد. پلی وینیل کلراید هایی که از نظر شیمیایی خالص می باشند، سخت و محکم بوده و استحکام کمی در برابر ضربه دارند اگرچه می توان آنها را با استفاده از بسیاری از نرم کننده ها تغییر داد تا درواقع خاصیت انعطاف پذیری یا استحکام آنها بهبود پیدا کند. یکی از بزرگترین معایب پلی وینیل کلراید مقاومت پایین آن در برابر گرما می باشد. این ماده به راحتی با قرار گیری در برابر حرارت متوسط تجزیه می شود و ساختار پلیمری خود را از دست میدهد. ماده یاد شده مصارف بسیاری در حوزه ساخت و ساز دارد و این صنعت حدود ۷۵ درصد از مصرف ماده یاد شده در آمریکا و حدود ۶۰ درصد را در اتحادیه اروپا به خود اختصاص می دهد. لوله های آب و فاضلاب، قاب پنجره، تجهیزات کف ساختمان و عایق های سیم ها و کابل همگی از همین ماده ساخته می شوند.

 

پلی اتیلن های سنگین با چگالی بالا (HDPE)

پلی اتیلن های سنگین از ارزان ترین و مقرون به صرفه ترین ترموپلاستیک های موجود در جهان می باشند که حدود ۱۵ درصد از مصرف جهانی پلاستیک را به خود اختصاص می‌دهند. تعداد شاخه های آنها در مقایسه با پلی اتیلن های سبک وزن بسیار کمتر است و این موضوع نیز با توجه به وزن مولکولی و تاریخچه گرمایی به مقدار ۷۰ تا ۸۰ درصد بلورینگی ماده را افزایش خواهد داد. بلورهای موجود در این نوع پلیمر بسیار بزرگتر و یکپارچه تر از پلی اتیلن های سبک می باشند که منجر به ایجاد نوعی پلی اتیلن با خاصیت نفوذپذیری کمتر و سختی بیشتر شده که در مقایسه با انواع کم چگالی قوی تر و سختتر خواهد شد. اما این ماده معایبی نیز دارند که از آن جمله می توان به سختی و انعطاف پذیری کمتر و همچنین مقاومت کمتر در برابر ترک های ناشی از فشار اشاره کرد. پلی اتیلن های سنگین معمولاً کدر می‌باشند اما می‌توان با توجه به نوع محصول نهایی آنها را به رنگ دلخواه تبدیل کرد. معمول ترین روش هایی که برای فرآوری این مواد به کار برده می شود قالب گیری تزریقی و بادی میباشند.

 

پلی استایرن (PS, EPS)

پلی استایرن نیز یکی ازترمو پلاستیک های محبوبی است که حدود ۷ درصد از مصرف جهانی پلاستیک را به خود اختصاص می دهد. این ماده بدون شکل و غیر قطبی، شفافیت ظاهری بسیاری دارد که به دلیل عدم بلورینگی و خواص خوب الکتریکی و گرمایی آن است که می توان از آنها در جهت تولید مواد عایق استفاده کرد. اگرچه پلیمر یاد شده محدودیت‌هایی نیز دارد مانند شکنندگی و مقاومت پایین در برابر اکسیژن و اشعه فرابنفش. علاوه بر آن این امکان وجود دارد که تعدادی از محلول های هیدروکربنی به آن حمله کنند و دمای کارکردی آن نیز نسبتا پایین می باشد. البته میتوان تعدادی از محدودیت های یاد شده را با هم بسپارش با سایر مونومرها برطرف ساخت. پلی استایرن و هم بسپارهای آن برای تولید محصولات کاربردی متفاوتی به کار برده می شوند مانند لوازم غذاخوری، بسته بندی مواد غذایی، فنجان های پلاستیکی، لوازم خانگی، ضربه گیرهای فومی، اسباب بازی ها، محل قرار گیری سی دی، محل قرارگیری مواد آرایشی، پوشش ها و سایر موارد.

 

پلی استر (PET, PETE)

پلی اتیلن ترفتالات مهمترین پلی استری است که به صورت تجاری مورد استفاده قرار می گیرد و حدود ۷ درصد از مصرف جهانی پلاستیک را به خود اختصاص می دهد. این ماده نوعی ترموپلاستیک بدون شکل و شفاف است و امکان تغییر شکل آن به کمک حرارت و یا قالب گیری آن به شکل های متفاوت وجود دارد. ماده یاد شده علاوه بر آنکه از خواص بسیار خوبی در مراحل فرآوری برخوردار است خواص جذاب دیگری نیز دارد مانند استحکام و سختی نسبتاً بالا، مقاومت زیاد در برابر حرارت و فرسایش و خزش کم در دماهای بالا، پایداری ابعادی زیاد بخصوص در انواع تقویت شده به کمک فیبر. پلی اتیلن ترفتالات مصارف متفاوتی در حوزه تولید پارچه و بسته بندی ها دارد.