پلیمرهای مهندسی
پلیمر مهندسی که با عنوان پلاستیک مهندسی نیز شناخته میشوند به منظور نشان دادن خواص مکانیکی و حرارتی طراحی میشوند. اصولا این پلیمرها برای برآورده ساختن نیاز صنایع که توسط پلاستیکهای سنتی امکان پذیر نیست تولید و در دسترس قرار میگیرند. این نوع محصول میتواند به خوبی بارهای سنگین را تحمل کرده و ساختار خود را در شرایط سخت نیز به خوبی حفظ کند. این نوع متریال تنش بسیار بالا را تحمل کرده و عملکرد مکانیکی بهتری از خود ارائه میدهد. از نکات مثبتی که در مورد آن وجود دارد باید به مقاومت عالی در برابر حرارت اشاره کرد، بدین ترتیب که در دمای بالا بدون تغییر شکل به فعالیت خود ادامه میدهد. به سبب اینکه عایق الکتریکی است در صنایع الکترونیکی نیز بسیار مفید عمل کرده و نیازهای صنایع گوناگون را همچون پلیمر عمومی به خوبی برآورده میسازد.
کاربردهای پلیمرهای مهندسی
از جمله کاربردهای این نوع پلیمر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- در صنعت خودروسازی به سبب مقاومت بالا کاربردی ظاهر شده است. این محصول در قطعات مختلف چون پانل در، داشبورد و تزئینات داخلی کاربردی بکار میرود.
- به دلیل مقاومت مناسب در برابر حرارت و وزن کمی که دارد به یکی از بهترین گزینهها در صنعت هواپیما سازی تبدیل میشود.
- پلیمرهای مهندسی مقاومت شیمیایی بالایی داشته و به سبب سازگاری با محیط برای ساخت تجهیزات و دستگاههای پزشکی بهترین گزینه به شمار میروند.
- در صنعت ساختمانی کاربردی عمل کرده و به سبب عایق رطوبت برای تولید انواع لوله و اتصالات نیز مناسب است.
- به طور گسترده در بسته بندی مواد غذایی و ظروف مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگی های پلیمرهای مهندسی
پلیمرهای مهندسی با توجه به ساختار منحصر به فردی که دارند توانستهاند کاربرد زیادی از خود نشان دهند، از ویژگیهای این نوع محصولات پلیمری میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- استحکام کششی فوق العادهای داشته و در برابر ضربه بسیار مقاوم است.
- در شرایط سخت بدون ترک خوردن یا شکستگی مقاومت زیادی از خود نشان میدهد.
- عایق الکترویکی بوده و به مرور زمان شکل و اندازه خود را حفظ میکند.
- وزن سبکی دارد و با رنگ پذیری فوق العاده در دسترس قرار میگیرد. قالب پذیری بالایی داشته و میزان سایش و اصطکاک را در اجزای متحرک کاهش میدهد.
- در برابر عوامل و مواد شیمیایی چون اسیدها، بازها و حلالها بسیار مقاوم عمل میکنند.
- نسبت به طرحهای پیچیده قالب پذیری بالایی دارد و فرم خود را در دمای بالا حفظ خواهد کرد.
پلیمرهای مهندسی نوعی از مواد پلاستیکی بسیار بادوام و مقاوم هستند که در تولید محصولات مختلف از آنها استفاده میکنند. این مواد از نظر مکانیکی و حرارتی بهبود پیدا کردهاند و به همین دلیل در برابر حرارت مقاوم هستند، اما از نظر مکانیکی به راحتی شکل میگیرند و حتی میتوان اشکال پیچیدهای را با آنها تولید کرد.
آشنایی با پلیمرهای مهندسی
پلیمر مهندسی برای اولین بار در سال ۱۸۹۸ توسط یک دانشمند آلمانی شاغل در دانشگاه مونیخ به نام آلفرد آینهورن کشف شد. این ماده طی سالهای آتی تغییراتی کرد و به موادی که امروزه برای تولید محصولات مختلف از آن استفاده میکنند تبدیل شد.
پلیمرهای مهندسی یا همان پلی کربنات حاوی گروههای کربنات هستند. این مواد خواص خوبی دارند، در برابر گرما و ضربه مقاوم هستند و خواص نوری فوقالعادهای دارند. این مواد در برابر شعله مقاوم هستند، اما زمانی که میسوزند شعلهای زرد درخشان و دودی دارند و بوی خاصی هم نمیدهند.
مهندسی پلیمر
مهندسی پلیمر رشتهای است که به مطالعه پلیمرها و کاربردهای آنها میپردازد. این رشته به افراد کمک میکند تا بتوانند مواد پلیمری را برای تولید محصولات مفید و کاربردی بسازند. در این روش مهندسان با دستکاری خواص پلیمر موادی میسازند که در تولید کاربرد داشته باشد.
مهندسی پلیمر یک حوزه چندوجهی است که رشتههای علمی مختلف را برای طراحی، ایجاد و بهینهسازی مواد پلیمری ترکیب میکند تا بتوان از آنها در حوزههای مختلف استفاده کرد. این نوع از مهندسی دانش شیمی، فیزیک، ریاضیات، زیستشناسی و مهندسی را به کار میگیرد تا این مواد را به بهترین شکل تولید کند. در ادامه به شما میگوییم که این علم منجر به تولید چه مدلهایی از پلیمر میشود.
انواع پلیمرهای مهندسی
در مجموع پنج نوع پلیمر مهندسی وجود دارد که هر کدام ویژگیهای خاص خود را دارند. در ادامه این پلیمرها را به شما معرفی میکنیم:
- پلی فنل
پلیمرهای گرمازا یا پلی فنل به دلیل آستانه بالای گرمایی خود شناخته میشوند. این پلیمر یک ماده اولیه رایج در صنعت مهندسی پلاستیک است. از این ماده برای ساخت محصولات مصرفی گرمازا از جمله دستگاههای قهوهساز، سشوار، ماشین لباسشویی و بسیاری دیگر از کالاها استفاده میکنند. این نوع پلاستیک بسیار محکم است و بارها و بارها بدون ذوب شدن در برابر گرما مقاومت میکند. از پلی فنل برای ساخت ظروف غذا و وسایل بسته بندی هم استفاده میکنند. - پلی استر
پلیاستر نه تنها در صنعت پوشاک، بلکه در صنعت الکترونیک هم کاربرد دارد. این ماده در واقع دارای یک ترکیب شیمیایی منحصر به فرد است که میزان عایقبندی بالایی دارد. این ماده در ساخت کویل احتراق، برد خودرو و تلویزیون مورد استفاده قرار میگیرد. - پلی اکس متیلن
پلی اکس متیلن یک ماده پلاستیکی بسیار مستحکم است و به همین دلیل به آن سوپر استیل هم میگویند. این پلیمر مهندسی بسیار قوی بسیار سبک و حساس است و به همین دلیل از آن برای ساخت ابزار و چرخدندههای مکانیکی استفاده میکنند. - پلی آمید
پلی آمید یک پلیمر شبه فلز است که در صنعت خودروسازی کاربرد زیادی دارد. از این پلیمر به عنوان یک جایگزین فلز در ساخت پرههای کولر، سوپاپها، داشبورد و سپر خودرو استفاده میکنند. - پلی کربنات
پلی کربنات یکی دیگر از پلیمرهای مهندسی شبه فلز است که در صنعت تکنولوژی برای ساخت قطعات کامپیوتر، کنسولهای بازی، گوشی موبایل و… کاربرد دارد. از این ماده در ساخت شیشه کابین خلبان هواپیما و کلاه ایمنی موتورسیکلت و… هم استفاده میکنند.
خواص پلیمرهای مهندسی
پلیمرهای مهندسی که در صنایع مختلفی کاربرد دارند دارای ویژگیها و خواص فیزیکی و شیمیایی مختلفی هستند. در جدول زیر این خواص را برای شما آوردهایم:
| خواص فیزیکی | خواص شیمیایی |
|---|---|
| مقاومت حرارتی بالا | مقاومت محدود در برابر هیدرولیز |
| فرآوری آسان | مقاوم نبودن در برابر کتونها، استرها و هیدروکربنهای کلردار |
| براقیت زیاد | – |
| رنگآمیزی و چاپ پذیری آسان | – |
| مقاومت بالا در برابر ضربه و حرارت | – |
| استحکام زیاد | – |
| انقباض کم | – |
پلاستیک های مهندسی
پلاستیکهای مهندسی همان پلیمرهای مهندسی هستند. به دلیل اینکه مهندسان پلیمر با دانش مهندسی پلیمر یک سری ترکیبات ایجاد کردهاند تا پلاستیکی با خواص فیزیکی و حرارتی منحصر به فرد بسازند.
پلاستیکها معمولا مقاومت بالایی ندارند و در برابر حرارت زود ذوب میشوند، اما پلاستیکهای مهندسی به دلیل تغییراتی که در ترکیبات آنها ایجاد شده دارای مقاومت فیزیکی و حرارتی بیشتری هستند. این پلاستیکها بسیار محکم هستند، اما به راحتی شکل میگیرند. همچنین در دمای بالا مقاوم هستند و به راحتی ذوب نمیشوند. به همین دلیل از آنها در تولید محصولات مقاوم به حرارت و ضربه استفاده میکنند.
مزایای پلیمر های مهندسی
پلیمرهای مهندسی مزیتهای زیادی دارند. به همین دلیل هم از آنها برای تولید بسیاری از محصولات مورد نیاز انسان استفاده میکنند. این مزایا را در ادامه آوردهایم:
- کاربردی بودن
پلیمرهای مهندسی ویژگیهای بسیار خوبی مانند مقاومت بالا در برابر حرارت و ضربه دارند و به همین دلیل خیلی کاربردی هستند. - شکل پذیری آسان
با این که این مواد بسیار محکم و مقاوم هستند بسیار راحت شکل میگیرند. به همین دلیل هم میتوان از آنها برای ساختن سازههایی با اشکال پیچیده استفاده کرد. - طول عمر بالا
پلاستیکهای مهندسی طول عمر زیادی دارند، چون در برابر حرارت و ضربه مقاوم هستند و زود ذوب نمیشوند و نمیشکنند؛ بنابراین مدت طولانی میتوان از محصولات ساخته شده از این مواد استفاده کرد. - هزینه مناسب
پلیمرهای مهندسی کمی گران هستند، اما چون طول عمر بالایی دارند دیگر تا سالیان سال نیازی به جایگزین نخواهند داشت و بنابراین هزینهای روی دست شما نمیگذارند. - سازگاری با محیط زیست
این پلیمرها معمولا از ترکیباتی ساخته میشوند که به طبیعت آسیب نمیرسانند. این مواد معمولا قابل بازیافت هستند و میتوان آنها را به چرخه تولید برگرداند.
چالشهای پلیمرهای مهندسی
در بحث تولید و استفاده از پلیمرهای مهندسی یک سری چالش وجود دارد. به همین دلیل گاهی اوقات تولیدکنندگان از مصرف این ترکیبات منصرف میشوند. این چالشها را در ادامه توضیح میدهیم:
- چالشهای مربوط به تولید
تامین مواد اولیه برای ساخت پلیمرهای مهندسی کمی سخت است. به همین دلیل برخی از تولیدکنندگان این ریسک را نمیپذیرند. - چالشهای مربوط به هزینه
هزینه تامین مواد اولیه و تولید پلاستیکهای مهندسی کمی بالاست. به همین دلیل هم تولیدکنندگان تازه کار ممکن است نتوانند از پس این هزینهها بربیایند. - مواد باقی مانده از تولید
پسماندهایی که در نتیجه تولید این پلیمرها باقی میماند ممکن است در طبیعت رها شود و به محیط زیست آسیب وارد کند. - چالشهای مربوط به بازیافت
بازیافت این ترکیبات کمی سخت و زمان بر است. به همین دلیل گاهی آنها رد طبیعت رها میشوند و به آن آسیب میرسانند.
مستربچهای مناسب برای پلیمرهای مهندسی
مستربچها موادی هستند که میتوان آنها را در طول فرایند تولید به پلیمرهای مهندسی اضافه کرد. این مواد ویژگیهای پلیمرها را بهبود میبخشند. مناسبترین مستربچها برای پلیمرهای مهندسی عبارتاند از:
- مستربچهای رنگی: برای اضافه کردن رنگ به پلیمرها یا یکنواخت کردن رنگ آنها؛
- مستربچهای تقویتی: برای تقویت مقاومت مکانیکی و حرارتی پلیمرها؛
- مستربچهای UV: برای افزودن ویژگی مقاومت در برابر نور خورشید به پلیمرها (مثلا برای تولید پنلهای خورشیدی)؛
- مستربچهای آنتی باکتریال: برای افزودن ویژگی ضدمیکروبی و ضد باکتریایی به پلیمرها (برای مصارف پزشکی).
پلیمرها ترکیبات بسیار کاربردی هستند. برای تهیه این مواد باید به فروشگاههای معتبر مراجعه کنید. ما در شیمی پل این مواد را با بهترین کیفیت و مناسبترین قیمت در اختیار شما قرا میدهیم.
