تفاوت با ترموست ها با پلیمرهای ترموپلاستیک
از دید مهندسی مواد ، پلیمرها به سه دسته زیر تقسیم می شوند :
1. پلیمرهای ترموپلاستیک
2. پلیمرهای ترموست
3. الاستومرها
ترموپلاستیک چیست؟
گرمانرم: ترموپلاستیک ها مواد آلی هستند که هنگامی که به آنها حرارت داده میشود ذوب می باشد.
ترموپلاستیک ترکیبی از یک پلاستیک و یک لاستیک می باشند. این آلیاژها با دارا بودن نقاط قوت لاستیک و پلاستیک دارای خواص فیزیکی مکانیکی ویژه‌ای هستند. از این مواد به شکل وسیعی در صنایع خودرو سازی و سایر صنایع استفاده میشود.
پلاستیک هایی که دارای فرمول یا ساختمان شیمیایی با زنجیر گسترده ، و یا زنجیر گسترده با شاخه های فرعی می باشند ، از خانواده ترموپلاستیک ها (گرمانرم ها ، و .) هستند تعداد پلاستیک های شناخته شده از این گروه شاید از دهها نوع تجاوز نکند و هر یک نیز مثل پلی اتیلن، پلی پروپیلن و یا پلی استایرین در داخل خودشان هم قسمت بندی شده و مختلف هستند.
پلیمرهای ترموپلاستیک
– در دمای اتاق موادی جامد هستند اما زمانی که تنها چند صد درجه حرارت ببینند به مایعی چسبناک تبدیل میشوند.
– این ویژگی به آنها اجازه می دهد که به راحتی و به صرفه از لحاظ اقتصادی به محصولات شکل پیدا کنند.
– آنها می توانند بارها و بارها در معرض گرمایش و سرمایش قرار بگیرند بدون تخریب قابل توجهی.
خواص مکانیکی ترموپلاستیک ها
• مدول الاستیسیته پایین (سفتی)
• مقاومت کششی پایین
• سختی بسیار پایین تر از فلزات و سرامیک ها
• انعطاف پذیری زیاد به طور متوسط
خواص فیزیکی ترموپلاستیک ها
• تراکم پایین تر از فلزات و سرامیک ها
• ضریب بسیار بالاتر از انبساط حرارتی
• درجه حرارت ذوب بسیار پایین تر
• خواص عایق الکتریکی
• استحکام تسلیم کششی
حداکثر تنش مهندسی در psi (یا Pa) که در آن تغییر شکل دائمی (تغییر شکل پلاستیک) در مواد ترموپلاستیک شروع میشود.
• نقطه تسلیم
نقطه ی تسلیم اولین نقطه ای است که بازده نمونه، که در آن سطح مقطع نمونه شروع به انقباض به طور قابل توجهی میکند ، یا که در آن فشار می تواند بدون افزایش در تنش افزایش است.
• مقاومت نهایی کششی
مقاومت نهایی کششی حداکثر تنش مواد گرمانرم که می تواند قبل از عدم تحمل، هر کدام در سطح استرس بالاتر رخ می دهد است.
• مدول کششی
مدول کششی یا مدول جوان نسبت تنش به کرنش در منطقه الاستیک منحنی تنش-کرنش قبل از نقطه عملکرد است.
تفاوت ترموپلاستیک ها و ترموست ها
• گسترده ی استفاده ی گرماسخت ها به اندازه ی گرمانرم ها نیست.
o یک دلیل این است که هزینه های پردازش آن بیشتر است.
• بزرگترین سهم بازار گرماسخت ها = رزینهای فنولیک با تقریبا ۶% از کل بازار پلاستیک
o در مقایسه با پلی اتیلن = تقریبا ۳۵% سهم بازار
• محصولات گرماسخت: کانتر، چسب تخته سه لا، رنگ، قطعات قالبگیری، تخته مدار چاپی و سایر الیاف
مزایا
– گرمانرم ها دارای طیف خوبی از خواص و انرژی کارآمد در ساخت و پردازش هستند.
– گرمانرم ها می تواند با تحمل وزن قابل توجهی جایگزین فلزات ، طراحی شوند.
– اکثر گرمانرم ها دارای خواص خستگی بهتر از فلزات هستند و تغییر شکل را بیشتر از فلزات تحمل کنند.
معایب
– گرمانرم ها ذوب میشوند.
– برخی تنزل ها تحت نور مستقیم خورشید یا UV بالا سطح نور.
– بسیاری از مواد دارای مقاومت ضعیف به هیدروکربن، حلال های آلی، و حلال بسیار قطبی هستند اما دیگران مقاومت عالی در برابر این مواد دارند.
– گرمانرم ها از خزش رنج می برند.
– بسیاری از مواد گرمانرم، به ویژه مواد مرکب، تمایل به شکست دارند.
ترموپلاستیک های مهندسی
– مواد مهندسی به طور کلی شامل نایلون، پلی، پلی کربنات، و غیره هستند.
– به طور کلی، مواد مهندسی دارای استحکام کششی بیش از ۷۵۰۰ PSI هستند.
مشخصات تروپلاستیک ها
ABS – اکریلو نیتریل بوتا دی ان استایرن
• قوی و سفت و سخت
• مقاوم در برابر اسیدها و بازها
• برخی از حلال ها و هیدروکربن های کلر ممکن است به این مواد آسیب برسانند.
• حداکثر دمای قابل استفاده از آنها ۱۶۰ درجه ی فارنهایت(۷۱ درجه ی سلسیوس) است.
PB – پلی بوتیلن
• لوله های قابل انعطاف
• استفاده برای سیستم های آب تحت فشار
PE – پلی اتیلن
• لوله های قابل انعطاف
• استفاده برای سیستم های آب تحت فشار – بارانی ..
• برای آب گرم قابل استفاده نیست
PEX
• لوله های قابل انعطاف
• استفاده برای سیستم های آب تحت فشار – بارانی ..
PP – پلی پروپیلن
• بسیار سبک وزن
• درجه حرارت قابل استفاده تا ۱۸۰ درجه ی فارنهایت(۸۲ درجه ی سلسیوس)
• بسیار مقاوم در برابر اسیدها و بسیاری از حلال ها
• قابل استفاده در لوله کشی و آزمایشگاه
PVC – پلی وینیل کلرید
• قوی و سفت و سخت
• مقاوم در برابر اسیدها و بازها
• برخی از حلال ها و هیدروکربن های کلر ممکن است به این مواد آسیب برسانند.
• حداکثر دمای قابل استفاده از آنها ۱۴۰ درجه ی فارنهایت(۶۰ درجه ی سلسیوس) است.
CPVC – کلر پلی وینیل کلرید
• شبیه به PVC اما طراحی شده برای آب تا دمای ۱۸۰ درجه ی فارنهایت(۸۲ درجه ی سلسیوس) است.
PVDF
• مواد قوی و بسیار سخت.
• مقاوم به سایش در برابر بیشتر اسیدها، بازها و حلال ها.
• قابل استفاده تا دمای ۲۸۰ درجه ی فارنهایت(۱۳۸ درجه ی سلسیوس) است.
• قابل استفاده در لوله کشی و آزمایشگاه
مواد ترموپلاستیک
جدول زیر برخی جزئیات مختصری در مواد مختلف گرمانرم مورد استفاده در قالب گیری تزریقی فراهم می کند.
این فهرست جامع نیست. در هر گروه از مواد پلاستیکی سطوح مختلف عملکرد در دسترس هستند.