برگه 23 – پلیمر پیشرفته دانا

یک دنیا نوآوری پشت نام تجاری Admer میتسوئی کمیکال

11 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در اخبار/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

شاید امروزه تولیدکنندگان بسیاری داعیه تولید چسب های بین لایه ای حاوی گروه های مالئیک انهیدرید را داشته باشند، اما باید بگوییم اگر از گریدهای تولیدی این چسب ها که در صنایع مختلفی همچون بسته بندی، خودرو، لوله و اتصالات و … به کار می روند، درصد مالئیک آزاد بگیریم و خواص عملکردی آن ها را بیازماییم، تنها به تعداد انگشتان دست از تولیدکنندگان صاحب نام و آوازه باقی می مانند که برای بیش از 20 سال است به تولید این محصولات فوق مهندسی مشغول هستند. میتسوئی کمیکال ژاپنی (Mitsui Chemical) یکی از این کمپانی ها است که نام تجاری چسب های بین لایه ای خود را Admer قرار داده است.

اگر Ad را به معنای اضافه شدن در نظر بگیریم و mer یونایی الاصل را به معنای واحد سازنده لحاظ کنیم، Admer در لغت به معنای پلیمری است که بخش های سازنده آن قابلیت اضافه شدن و چسبیدن را دارند. Admer در فرایند شکل دهی دقیقا چنین کاری را می کند. به لطف فناوری منحصر بفرد میتسوئی کمیکال در تولید پلی الفین های حاوی گروه های قطبی مانند مالئیک انهیدرید، Admer قابلیت ایجاد اتصال ما بین اجزای غیر قطبی همچون پلی الفین ها را با دیگر اجزای قطبی مانند PA و EVOH را دارد.

گریدهای مختلف Admer بر پایه PE و PP تولید می شوند و در کاربردهای گوناگونی چون تولید فیلم های بسته بندی و کشاورزی چند لایه حاوی PA و EVOH، تولید لوله های چند لایه حاوی EVOH و آلومینیوم و تولید مخازن سوخت خودروی چند لایه حاوی EVOH به کار می روند. در بخش های بعدی با مشخصات هر یک از این گریدها آشنا خواهیم شد.

آشنایی با گرید پرکاربرد و همه فن حریف POM تولیدی BASF، Ultraform N2320

9 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در POM/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

BASF با شعار “ما شیمی را خلق می کنیم”، از معدود شرکت هایی است که به این شعار جامه عمل پوشانده است. اگر تاریخچه پیدایش بسیاری از مواد شیمیایی و حتی پلیمرها را دنبال کنیم به BASF خواهیم رسیم. در مورد POM، یا همان پلی استال که مورد بحث این نوشتار است، BASF همپای رقبای آمریکایی خود چون Dupont، در گروه تولیدکنندگان پیشگام و نوآور این ترموپلاستیک مهندسی قرار دارد. اگر میخواهید مقدمه ای را در خصوص ویژگی ها و کاربردهای POM مطالعه کنید، پیشنهاد می کنیم در ابتدا به لینک زیر مراجعه و برای آشنایی با یکی از پرکاربردترین گریدهای POM (Ultraform ) که تولید BASF آلمان است، با این مقاله همراه باشید.

هوستافرم یا پلی استال (POM)، ترموپلاستیکی منحصربفرد

Ultraform نام تجاری پلی استال های تولیدی BASF است و به همین دلیل این نام را پیش از کد هر گرید خواهید دید. تخصص BASF در تولید POM های کوپلیمر است و این گریدها مقاومت حرارتی و ضربه پذیری بسیار عالی برای مصرف در کاربردهای گوناگون را دارند. POM های تولیدی BASF کاربرد بسیار گسترده ای در تولید انواع قطعات خودرو، همچون قطعات پمپ بنزین، کفشک و سیبک های جلوبندی، قطعات بیرونی مانند آینه ها، روکش بلندگو و …، تولید قطعات صنعتی مانند انواع چرخ دنده، شیر و …، اسباب بازی، لوازم خانگی و … دارند.

در میان انبوهی از گریدهای مختلف POM که BASF برای تولید طیف گسترده ای از قطعات توسعه داده است، یک گرید ویژه به چشم می خورد. Ultraform N2320، گرید منحصر بفردی است که تعادل بینظیری از خواص مکانیکی چون ضربه پذیری/ سفتی و استحکام، مقاومت سایشی عالی و از همه مهمتر فرایند پذیری بی مانندی برای تولید قطعات تزریقی دارد. BASF با معماری بینظیر زنجیره های پلیمری ویسکوزیته این گرید را برای کاربری تزریق تنظیم کرده است. N2320 گونه های ویژه ای نیز به شرح زیر دارد:

مقاوم در برابر شرایط جوی برای تولید قطعاتی که در معرض نور خورشید هستند،
خواص اصطکاکی بهینه شده،
رسانایی و خواص الکتریکی خاص،
مناسب برای رنگ آمیزی،
و در نهایت مناسب برای قرار گیری در فضاهای بسته و محدود با انتشار VOC بسیار کم و کاربری های غذایی

برای شکل دهی Ultraform N2320 در فرایند تزریق بایستی در نظر داشت تنظیم نواحی مختلف دمای اکسترودر در محدوده 180-220 °C برای ذوب و شکل دهی این گرید مناسب است و به منظور دستیابی به خواص سطحی مناسب درقطعات تولیدی، طراحی Gate, Runner, … بایستی کاملا مناسب ترموپلاستیک POM انجام گیرد.

به منظور کسب اطلاعات بیشتر و خرید گرید POM Ultraform N2320 با کارشناسان شرکت پلیمر پیشرفته دانا تماس حاصل فرمایید.

PA6 پلی آمید گرید کامپاندینگ در دسترس کامپاندرهای ایرانی

9 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در PA, اخبار/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

پلیمریزاسیون کاپرولاکتوم معجزه ای بزرگ را برای صنایع مختلفی همچون خودروسازی، لوازم خانگی، قطعات صنعتی، پوشاک و بسته بندی به ارمغان آورده است. در واقع PA6 نتیجه این پلیمریزاسیون است که با خواص مکانیکی فوق العاده خود، پایداری ابعادی و حرارتی بالا در گروه ترموپلاستیک های مهندسی قرار می گیرد و قطعات قابل اطمینانی به کمک آن تولید می شوند. اگر از جذب آب و هیدرولیز شدن PA6 بگذریم، سراسر نقاط قوت برای این پلیمر مهندسی باقی می ماند. صنعت الیاف پرطرفدارترین عضو باشگاه مصرف کنندگان PA6 است. بخش زیادی از انواع الیاف البسه و صنعتی به کمک PA6 تولید می شوند. در مقام بعدی خودروسازی قرار دارد و قطعات مختلفی همچون پروانه فن، داکت های هوا، بخش هایی از رادیاتور، قسمت هایی از لوله های روغن موتور و سوخت، کاور موتور و قطعات تریم توسط PA6 تولید می شوند. در صنعت برق و الکترونیک نیز انواع سوکت و بدنه تجهیزات الکترونیکی به کمک این پلیمر تولید می شوند.

اگر تاکنون به لیست انتخاب گریدهای PA6 نگاهی کرده باشیم، انواع مختلفی شامل تقویت شده با الیاف، مقاوم در برابر هیدرولیز، دارای مقاومت حرارتی بالا، تقویت شده با ذرات معدنی و مقاوم به شعله دیده می شوند. در واقع با اتکا به هنر کامپاندینگ و PA6 گرید کامپاندینگ به عنوان ماتریس، انواع تقویت کننده ها و افزودنی ها به صورت مهندسی شده به این ماتریس اضافه می شوند و محصول نهایی ایجاد می شود. اینجاست که ارزش یک گرید PA6 مخصوص کامپاندینگ مشخص می شود و نقش حیاتی دارد. حال که با نقش حیاتی PA6 در صنعت کامپاندینگ به عنوان مادر دیگر صنایع چون خودروسازی، لوازم خانگی و برقی، قطعات صنعتی و … آشنا شدیم، جالب است بدانید پلی آمید 6 گرید کامپاندینگ Maxxpol (PA6 – Compounding Grade) از این پس توسط پلیمر پیشرفته دانا برای صنعتگران ایرانی تامین خواهد شد.

S2700 نام گرید PA6 Maxxpol است که با شکل فیزیکی چیپس به صورت اختصاصی برای مصرف در صنعت کامپاندینگ و تولید انواع گریدهای ویژه توسعه داده شده است. دانسیته 1.12 g/cc و ویسکوزیته نسبی (Relative viscosity) برابر با 2.7 این گرید کاملا مناسب برای کامپاند شدن با انواع افزودنی ها و تقویت کننده ها است. دمای 240-300 °C برای کامپاندینگ این گرید مناسب است و تمام نکاتی را که برای شکل دهی راحت تر این گرید لازم است، در نظر گرفته شده است. برای مثال این گرید در بسته بندی های ویژه مانع نفوذ رطوبت بسته بندی می شود و بدون نیاز به خشک کردن ( در صورت انبارش مناسب) می توان از آن استفاده و طیف وسیعی از گریدهای مختلف را تولید کرد.

هم اکنون می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش گذاری PA6 با شرکت پلیمر پیشرفته دانا تماس حاصل فرمایید.

پلی استالی خارق العاده توسط Asahi Kasei، گرید Tenac 3010

7 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در POM, مقالات محصول/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

اگر هنوز به صورت کامل با تفاوت های ز های هموپلیمر و کوپلیمر آشنا نشده اید، پیشنهاد می کنیم ابتدا با مراجعه به لینک زیر با دنیای پلی استال ها یا POM، آشنا شوید و سپس با این بخش که به صورت اختصاصی یکی از بهترین گریدهای پلی استال هموپلیمر (یعنی Tenac 3010) را معرفی می کند، همراه شوید.

پلی استال های هموپلیمر یا کوپلیمر؟ کدامیک برای تولید قطعات مدنظر شما مناسب هستند؟

برای اینکه با قابلیت های Tenac آشنا شویم، ابتدا لازم است بدانیم Tenac نام برند تجاری کمپانی معظم، پیشرو و نوآور ژاپنی Asahi Kasei است. درست است که Asahi Kasei با این نام قدمتی برابر با 20 سال دارد، اما پیشینه این کمپانی به Asahi Chemical Industry بر می گردد که تجربه 90 ساله و آن هم از جنس ژاپنی را دارا است. Asahi انواع تجربه ها را در کارنامه حرفه ای خود از تولید مواد اولیه و محصول نهایی تا اعطای دانش فنی و لایسنس را دارد، اما در مورد Tenac باید بگوییم به صورت کامل حق مطلب را ادا کرده است. درست است که POM های کوپلیمر تولیدکنندگان بسیاری دارد، اما Asahi Kasei یکی از دو تولید کننده بزرگ پلی استال های هموپلیمر در دنیا است!

Asahi Kasei همپای Dupont آمریکایی سبد پلی استال های خود را تکمیل کرده است و هر دو کمپانی حدود 30 گرید تجاری شده POM هموپلیمر را برای کاربری های مختلف عرضه می کنند. این 30 گرید شامل انواع استاندارد، با دوام، با اجزای فرار کم، مقاوم در برابر شرایط جوی، تقویت شده، روان کاری شده (Lubricated) و مقاوم در برابر ضربه هستند که در تولید چرخ دنده های پرینتر، صفحه کلید رایانه، چرخ و ریل ها، کارتریج، دکمه های چفتی و قطعات خاص خودرو به کار می روند.

اما در بین گریدهای مختلف Tenac 3010 در گروه گریدهای عمومی قرار دارد و این نکته امکان استفاده از این گرید ویژه را برای طیف گسترده ای از کاربری مهیا می کند. این گرید توانسته است الزامات مورد نظر انواع استانداردهای خودرویی سخت گیرانه ای چون، فورد، بنز، فولکس واگن و GM را برآورده کند. MFI این گرید 2.8 g/10 min @ 190 °C, 2.16 kg است و قابلیت تولید قطعات تزریقی را دارد. در مقایسه با گریدهای معمولی POM، مانند K300 کولون و FM090 فورموسا، Tenac 3010، 25 درصد مستحکم تر است و مناسب تولید قطعات با دوام و مهندسی است.

در استفاده از کمک پایدارکننده های حرارتی PVC چه نکاتی را مدنظر قرار دهیم؟

5 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در استابلایزر, مقالات/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

همانطور که در معرفی مقدماتی هیدروتالسیت ها به عنوان کمک پایدارکننده های حرارتی PVC وعده داده شد، در این بخش نکات فنی انتخاب و استفاده از هیدروتالسیت مناسب بیان خواهد شد. در ابتدا می توانید با رجوع به لینک زیر نکاتی را در خصوص معرفی هیدروتالسیت ها مطالعه کرده و سپس با این بخش همراه شوید.

کمک پایدارکننده های حرارتی، راه حلی مقرون به صرفه و موثر در افزایش کیفیت محصولات

هیدروتالسیت ها با جابجا کردن کلرهای آزاد شده در حین تخریب PVC با ترکیبات کربناتی خنثی، افزایش پایداری حرارتی کامپاند مورد نظر را در پی دارند. در کنار این عملکرد مهم، این کمک پایدارکننده ها، یا همان Co-Stabilizer، عاری از اتم های فلزی سنگین و حتی هالوژن ها هستند و در واقع دوست دار محیط زیست می باشند و خطری برای سلامتی انسان ها نیز ندارند. عناصری چون روی، منیزیم و آلومینیوم در ساختار بلورین هیدروتالسیت ها قرار می گیرند. بر اساس نوع و مقدار عنصر انتخاب شده، مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات و بافت بلورین، عملکرد هیدروتالسیت ها تغییر پیدا می کند و گریدهای مختلفی برای کاربری هایی چون کامپاندهای پر شده با فیلر ( مانند پروفیل های درب و پنجره)، کامپاندهای شفاف ( مانند ورق و فیلم های کلندر) و … تجاری سازی شده اند. همچنین بر اساس نسبت مولی عناصری چون منیزیم، روی و آلومینیوم و ظرفیت جذب اتم های کلر، می توان بازدهی هیدروتالسیت ها را در افزایش پایداری حرارتی PVC تنظیم کرد و آن ها را برای انواع کاربری هایی که به مقادیر مختلف پایداری حرارتی نیاز دارند، آماده کرد.

شکل زیر به صورت شماتیک عملکرد هیدروتالسیت ها را در پایدارسازی PVC نشان می دهد. همانطور که در مقاله PVC، پلاستیک کم طاقت در فرآیند شکل دهی نیز اشاره کردیم ، مکانیسم غالب در فرایند تخریب PVC آزاد شدن اتم های کلر است و هیدروتالسیت ها با جذب این ترکیبات مخرب به پایدارسازی قطعه نهایی کمک می کنند.

با توجه به مکانیسم عملکرد هیدروتالسیت ها، این کمک پایدارکننده ها بهترین اثر بخشی را در ترکیب با استابلایزرهای پایه کلسیم، مانند روی/ کلسیم (Ca.Zn) و پایدارکننده های قلعی دارند. اما در مورد نوع PVC، اعم از انواع سوسپانسیونی و امولسیونی، محدودیتی وجود ندارد و هیدروتالسیت ها قابل استفاده هستند. به منظور بدست آوردن غلظت بهینه استفاده از هیدروتالسیت بایستی به کمک آزمون های ارزیابی پایداری حرارتی (مانند استاتیک تست که در بخش قبلی معرفی شد)، میزان بهینه استفاده را بدست آورد. اما برای شروع می توان با جایگزین کردن 1-2 phr از استابلایزر اصلی با هیدروتالسیت کار را آغاز کرد.

قبل از استفاده از هیدروتالسیت ها و در مراحل حمل و نقل این مواد اولیه با ارزش بایستی در نظر داشت که اندازه ذرات هیدروتالسیت ها در مقیاس نانو است و متوسط هر ذره در محدوده 100-500 nm است. بنابراین بایستی در حین انبارش و حمل و نقل حداکثر دقت را به خرج داد تا از کلوخه شدن آن ها جلوگیری شود. چرا که در صورت کلوخه شدن در مراحل کامپاندینگ پخش یکنواخت هیدروتالسیت ها در ماتریس PVC با مشکل مواجه می شود و در نهایت بازدهی آن ها به عنوان کمک پایدارکننده حرارتی کاهش می یابد. همچنین باید در نظر داشت که هیدروتالسیت ها به رطوبت نیز حساس هستند.

افزودنی های هسته زا یا شفاف کننده؟ کدامیک انتخاب مناسبی برای ما هستند؟

3 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در مقالات/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

افزودنی های پلیمری با یک شعار به پلیمرها اضافه می شوند: مصرف کم، اثربخشی بالا! اما همین اثربخشی بالا تنها در صورتی بدست می آید که افزودنی مناسب انتخاب و به مقدار کافی استفاده شود. یکی از جذاب ترین گروه افزودنی های مورد استفاده در پلیمرهای مختلف، افزودنی های تغییر دهنده خواص ظاهری محصولات پلیمری هستند. این بخش در خصوص افزودنی های موسوم به شفاف کننده (Clarifier) صحبت خواهد کرد.

اگر قرار باشد یک قطعه پلیمری مانند یک ظرف را شفاف ببینیم، باید اندازه واحدهای ساختاری این پلیمر کوچکتر از طول موج نور مرئی باشد. در مورد پلیمرهای بی نظم یا آمورفی چون PET, PC, PVC, PS و … به دلیل اینکه واحدهای بلورین تشکیل نمی شوند و اندازه زنجیره ها کوچکتر از طول موج نور مرئی است، پس تمام قطعات تولیدی از پلیمر خالص شفاف خواهند بود. اما این نکته در مورد پلیمرهای بلورینی چون PP و PE ما را با مشکل مواجه می کند. در واقع در PE و PP در حین خنکسازی قطعات تولیدی، بلورچه هایی تشکیل می شوند که ابعادی بزرگتر از طول موج نور مرئی دارند. در همین جا می توان نتیجه گرفت که وظیفه عوامل شفاف کننده یا همان مستربچ های Clarifier، جلوگیری از تشکیل بلورچه های بزرگ است. اما کار به همین سادگی نیست، به منظور تولید افزودنی های شفاف کننده مناسب بایستی مکانیسم بلورینگی و ایجاد بلورچه های هر پلیمر را به صورت کامل شناخت و برای هر پلیمر افزودنی اختصاصی تولید و به مقدار کافی در شرایط فرایندی مناسب ( به خصوص دمای شکل دهی و سرعت و دمای خنک سازی)، این افزودنی ها را در قطعه پلیمری قرار داد.

به دلیل کاربرد فراوانی که PP دارد و انواع شفاف آن می تواند جایگزینی برای PS, PET و حتی PC باشد، افزودنی های شفاف کننده این پلیمر تجاری سازی شده اند. اما به دلیل حساسیت این کاربری و دستیابی به نتایج مطلوب، بایستی در حین انتخاب شفاف کننده مناسب نهایت دقت مهندسی را به خرج داد. این شفاف کننده ها عموما از خانواده سوربیتل ها هستند و به صورت مستربچ تولید و به مصرف می رسند. اخیرا تلاش های موفقی برای تولید افزودنی های شفاف کننده PE نیز صورت گرفته است.

شفاف کننده ها علاوه بر ایجاد شفافیت در قطعات تولیدی، به دلیل تقویت فاز بلورین پلیمر منجر به تقویت خواص مکانیکی محصول نیز می شوند. همچنین سیکل تزریق محصولات نیز به دلیل بلور شدن سریعتر کوتاهتر می شود و نرخ تولید به کمک این عوامل بالا می رود. به همین دلیل در کاربری هایی که شفافیت مهم نیست، گروه خاصی از افزودنی ها با نام عوامل هسته زا توسعه داده شده اند که وظیفه اصلی آن ها تقویت خواص مکانیکی و کاهش سیکل تزریق است. همچنین این عوامل شرینکیج یا آبرفتگی را نیز کنترل می کنند. علاوه بر PE و PP، عوامل هسته زا برای PA ها و PET نیز در دسترس هستند.

به کمک عوامل هسته زا امروزه پلی پروپیلن هایی تولید می شود که از نظر خواص مکانیکی قادرند حتی جایگزینی برای ABS باشند. عوامل شفاف کننده و هسته زا افزودنی های مهندسی هستند که با انتخاب درست می توانند اثرات بزرگی را ایجاد کنند و در کاهش هزینه ها موثر باشند.

استفاده از پلی کربنات، PBT و PPS در تولید چراغ خودروهای مدرن

1 اردیبهشت 1400/0 دیدگاه /در اخبار/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

با پیدایش وسایل نقلیه ای چون خودرو و موتورسیکلت ها و تقاضا برای استفاده از این وسایل در ساعات شب و در مسیرهای تاریک، وجود چراغ های پر قدرت و با روشنایی بالا به یکی از الزامات اصلی این محصولات تبدیل شد. اگر به چراغ خودروهای قدیمی نگاهی بیاندازیم، هندسه های ساده دایره و مربعی شکلی را می بینیم که عموما از چدن و آلومینیوم به عنوان هوزینگ چراغ، و از شیشه بعنوان قاب آن استفاده می کردند. ورود پلیمرها به صنعت تولید تجهیزات برق و روشنایی، از طرفی وضع الزامات سختگیرانه ای چون قرار دادن چراغ های روشنایی روز (Day Light) و استفاده از منابع نوری LED، و نهایتا تغییر سلیقه رانندگان و افزایش اقبال به استفاده از لامپ های با روشنایی بالا ( مانند لامپ های زنون و هالوژن)، لیست مواد اولیه مورد مصرف در تولید چراغ های اتومبیل را به روز کرده است. سبکی و مقاومت خوب در برابر دما و جریان الکتریسیته منجر به توسعه کاربردهای پلیمرها در تولید چراغ های اتومبیل شد. در این بخش ویژگی های پلیمرهای مورد استفاده (پلی کربنات، PBT و PPS) در تولید این محصولات را مرور خواهیم کرد.

PBT (Polybutylene Terephthalate) با دمای کاربری مداوم بالای 100 °C پلیمر مناسبی است که به عنوان هوزینگ چراغ های خودرو استفاده می شود. قابلیت آبکاری آسان نیز جلوه ای ویژه به این هوزینگ ها می دهد. همچنین آلیاژهای پایه PBT نیز به این منظور استفاده می شوند. ABS و آلیاژ آن با PC نیز در تولید هوزینگ به کار گرفته شده است. در گذشته و در برخی از چراغ های کنونی از PPS و PPA نیز بعنوان مواد اولیه هوزینگ استفاده می شود. PP نیز تجربه استفاده به عنوان هوزینگ چراغ را بخصوص در چراغ های عقب خودرو که دمای آن ها کمتر از چراغ های جلو است، دارد.

پس از هوزینگ و در بخش روشنایی انواع لنز، رفلکتورها و طلق بیرونی چراغ نیز به کمک پلیمرها تولید می شوند. PMMA و PC دو پلیمری هستند که کاندیدای اول استفاده در تولید طلق های چراغ می باشند. پلی کربنات با مقاومت به ضربه بالاتر و دمای سرویس دهی بالاتر انتخاب مهندسی تر و البته گرانتری است. باید در نظر داشت طلق های چراغ بایستی به خوبی در برابر اشعه UV پایدار سازی شوند. به صورت محدود از PS نیز در تولید طلق های چراغ عقب خودروها استفاده می شود.

در قطعات داخلی لامپ ها و در بخش اتصالات، پلی آمیدهای تقویت شده با الیاف مانند PA6، استفاده فراوانی دارند. لنزها و رفلکتورها نیز از پلی کربنات های خاص تهیه می شوند. همچنین حتی PEI (Polyetherimide) نیز در تولید بخش هایی از لنز و رفلکتور به کار می رود. به دلیل ظرافت و کوچک بودن برخی از قطعات، در این بخش به گریدهای ویژه ای از پلیمرها با ویسکوزیته بالا و جریان پذیری خوب نیاز است. چراغ های خودروهای مدرن به اندازه یک دانشگاه پلیمر نکات مهندسی در دل خود دارند.

تولید قطعاتی با پایداری حرارتی بسیار بالا به کمک پلی سولفون ها (PPSU)

30 فروردین 1400/0 دیدگاه /در مقالات/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

ترموپلاستیکی بی نظم (آمورف)، مقاوم در برابر حرارت، شفاف، مقاومت بسیار بسیار بالا در برابر هیدرولیز، پایداری شیمیایی در انواع محیط های اسیدی و بازی همگی ویژگی های پلی فنیل سولفون است. پلی فنیل سولفون که با نام های اختصاری PPSU و PPSF نیز دیده می شود، حاصل جایگزینی Nucleophilic aromatic بین Difuorodiphenyl Sulfone و نمک سدیم Dyhydroxybyphenyl، با حذف سدیم فلوراید است. از این مراحل پیچیده تولید که بگذریم، خواص و کاربردهای این سوپرپلاستیک مهندسی قابل توجه است. در این بخش سعی می کنیم با خانواده PPSU بیشتر آشنا شویم.

به عنوان مقدمه در نظر داشته باشیم که سه ترموپلاستیک سوپر مهندسی PSU، PES و PPSU ساختار و خواص مشابه یکدیگر دارند و روش تولید این سه محصول نیز به یکدیگر نزدیک است. پلی سولفون با نام اختصاری PSU یا PSF، شفاف و آمورف است. از نظر خواص فیزیکی – مکانیکی PSU با پلی کربنات قابل مقایسه و خواصی برتر دارد. این ترموپلاستیک مهندسی بهترین گزینه برای تولید قطعاتی است که در برابر بخار و آب داغ قرار می گیرند. از جمله مهمترین کاربرهای PSU می توان به قطعات داخلی دستگاه های قهوه ساز، تجهیزات پزشکی، تاسیسات آب گرم و پمپاژ، ممبران ها و فیلترهای آب داغ و … اشاره کرد. مهمترین نقطه ضعف PSU پایداری کم آن در برابر اشعه UV و برخی حلال های قطبی مانند بنزن و تولوئن است. دومین عضو این خانواده PES، یا پلی اتر سولفون است که مشابه PSU آمورف، شفاف با رنگ متمایل به کهربایی و مقاوم در برابر حرارت است. PES کاربردهایی شبیه به PSU دارد، با این تفاوت که مقاومت سایشی بالاتری دارد و برای تولید قطعاتی همچون کارتریج پرینترها به کار می رود. ساختار PSU و PES در تصاویر زیر دیده می شود.

اما به سومین عضو این خانواده، یعنی PPSU می رسیم. PPSU با داشتن واحدهای فنیلن اتر مقاومت به ضربه بالاتر از PSU و PES دارد و همچنین حساسیت آن به شکاف و ترک نیز بالا است. PPSU از نقطه نظر خواص مکانیکی همچون چقرمگی و استحکام بالاتری نسبت به PSU و PES دارد، اما گرانتر نیز هست و بنابراین کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

گریدهای خاصی از خانواده پلی سولفون ها قابلیت استفاده در کاربردهای پزشکی و غذایی را دارند و توانایی برآورده کردن الزامات این صنعت را دارند. از جمله دیگر کاربردهای این ترموپلاستیک ها می توان به صنعت خودروسازی ( تولید کاسه چراغ، بدنه فیوزها و …)، ظروف آشپرخانه، قطعات پمپ و اتصالات ( مانند Impeller پمپ)، الیاف و بدنه فیلترها و … اشاره کرد.

گریدهای مختلف پلی سولفون ها برای انواع فرایندهای شکل دهی تزریق و اکستروژن مناسب هستند. اما در انتخاب گرید مناسب بایستی دقت کرد و همچنین شرایط اولیه شکل دهی را نیز در نظر گرفت. برای مثال تمامی گریدها به خشک کردن پیش از شکل دهی، به منظور کاهش درصد رطوبت نیاز دارند. این کار برای چهار ساعت در دماهای 130-150 °c انجام می شود و دماهای دستگاه شکل دهی را بایستی در محدوده 340 – 390 °C قرار داد.

EVOH، این شاهکار پلیمری را بهتر و بیشتر بشناسیم

25 اسفند 1399/0 دیدگاه /در EVOH, مقالات محصول/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

امروز می خواهیم با یکی از شاهکارهای دنیای پلیمرهای مهندسی آشنا شویم. اتیلن وینیل الکل یا EVOH (Ethylene Vinyl Alcohol)، با ساختار شیمیایی که در زیر می بینیم یکی از پلیمرهای اعجوبه قرن بیستم است. همین که تا کنون تنها سه تولیدکننده توانسته اند EVOH را در مقیاس صنعتی عرضه کنند خود نشان از خاص بودن EVOH دارد.

شرکت های Kuraray, Nippon Gohsei و Arkema تا کنون توانسته اند به کمک روشی منحصربفرد، EVOH را تولید کنند. حضور واحدهای شیمیایی وینیل الکل در زنجیره های پلیمر EVOH خواص منحصربفردی را همچون شفافیت و براقیت، نفوذناپذیری در برابر اکسیژن، عطر و بو و روغن ها، ایجاد کرده است. به صورت کلی با افزایش درصد وینیل الکل نفوذناپذیری در برابر اکسیژن، عطر و بو و روغن ها افزایش می یابد، اما در مقابل فرایندپذیری پلیمر تولیدی و شکل دهی آن با اشکال روبرو می شود. به همین دلیل گریدهای تجاری این پلیمر حاوی درصد وینیل الکلی در محدوده 20-50 mol% هستند. به لطف ریزساختار مهندسی EVOH امکان استفاده از آن در انواع روش های شکل دهی چون اکستروژن فیلم و ورق، اکستروژن لوله، قالبگیری بادی و … وجود دارد و پای EVOH به تولید انواع قطعات باز شده است. هر جایی نیاز به کاهش درصد اکسیژن و حفظ عطر و بو به کمک یک لایه پلیمری باشد، حتما EVOH در آنجا حضور دارد.

یک لایه EVOH به ضخامت تنها 1 mm، تراوایی اکسیژنی برابر با لایه 10 m پلی اتیلن دارد! همین نکته باعث شده است EVOH سهم زیادی در کاهش مصرف پلاستیک ها و کم کردن وزن محصولات مختلف داشته باشد. EVOH تا کنون در صنعت بسته بندی ( به منظور تولید بسته بندی های نفوذناپذیر در برابر اکسیژن و افزایش دهنده زمان ماندگاری محصولات غذایی و تولید بسته بندی های مواد آرایشی و بهداشتی)، لوله و اتصالات ( تولید لوله های تاسیساتی و گرمایش از کف نفوذ ناپذیر در برابر اکسیژن به منظور حذف خوردگی تجهیزات)، خودروسازی ( تولید مخازن سوخت چندلایه نفوذناپذیر در برابر سوخت) وکشاورزی ( تولید بطری های سموم و فیلم های نفوذ ناپذیر در برابر سموم و آفت کش ها) به کار گرفته شده است.

از آنجاییکه قیمت این ماده بالا است و همچنین با قرار گرفتن در معرض رطوبت، استعداد آن در کاهش نرخ نفوذپذیری در برابر اکسیژن کم می شود، این پلیمر معمولا به صورت یک لایه ساندویچ شده با دیگر پلیمرها، همچون PE, PP, PET, PS و … به کار می رود.

همانطور که در بالا نیز اشاره شد، Kuraray ژاپنی یکی از تولید کنندگان اصلی گریدهای مختلف EVOH است. در بخش های بعدی با کاربردهای این ماده های تولیدی این کمپانی آشنا خواهیم شد.

ارزیابی کمی پایداری حرارتی کامپاندهای PVC

23 اسفند 1399/0 دیدگاه /در استابلایزر, مقالات/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

موفق شدیم در آخرین بخش که لینک آن در ادامه قرار داده شده است، در ارتباط با خانواده های مختلف افزودنی های استابلایزر مورد استفاده در افزایش پایداری حرارتی PVC، صحبت کنیم. با توجه به مقالات قبلی، ما می توانیم نوع مناسب پایدارکننده حرارتی یا همان استابلایزر را انتخاب کنیم. باید در نظر داشته باشیم در هر خانواده چندین گرید تجاری توسط شرکت های مختلف عرضه می شوند و مهندسین طراح فرمولاسیون باید بتوانند در مرحله اول گرید مناسب را انتخاب و سپس غلظت بهینه ای از آن را جهت استفاده در کامپاند محصول مورد نظرشان قرار دهند. در این بخش و قسمت بعدی آن در خصوص روش های ارزیابی کارایی پایداری حرارتی استابلایزرها بحث خواهیم کرد.

پایدارکننده های حرارتی ( استابلایزر) PVC، خانواده ای وسیع و متنوع – بخش دوم

تا کنون دو روش مهم جهت کمی سازی توان استابلایزرها در افزایش مقاومت حرارتی PVC توسعه داده شده است. روش اول به تست دینامیک و روش دوم استاتیک تست نام دارد. هر روش را با جزئیات بیشتری بررسی خواهیم کرد، اما در همین ابتدا لازم است بدانیم هیچکدام از این تست ها برتری نسبت به دیگری نداشته و تنها باید دقت کرد چنانچه تنها نمونه مورد نظر ما تحت دما قرار دارد، از تست استاتیک و چنانچه علاوه بر دما، نمونه در معرض تنش های مکانیکی – حرارتی نیز قرار دارد، از تست دینامیک استفاده شود. این بخش را با معرفی تست استاتیک همراه خواهیم بود.

در آزمون ارزیابی پایداری حرارتی استاتیک نمونه تولید شده با استفاده از کامپاندی که کاملا منطبق بر فرمولاسیون نهایی قطعه مورد نظر است و حاوی غلظت کافی از استابلایزر است، در معرض دمای ثابت قرار می گیرد و تغییر یکی از دو شاخص زیر مورد ارزیابی قرار می گیرد:

تغییر رنگ نمونه ( تست آون)
اندازه گیری زمان آزاد شدن هیدروکلریک اسید

نمونه ای که مورد آزمون قرار می گیرد، می تواند به کمک هر یک از روش هایی که در مقاله بازدهی فرمول یک محصول پایه PVC را چگونه ارزیابی کنیم؟ معرفی شدند، تولید شود. اما باید در نظر داشت همه نمونه ها تحت شرایط ثابتی تهیه شوند.

در روش آون یا همان بررسی تغییر رنگ نمونه، باریکه هایی از فیلم های تهیه شده از نمونه مورد نظر در دمای ثابتی ( معمولا دمای 170-200 °C) درون آون قرار می گیرند و در زمان های مختلف (برای مثال هر ده دقیقه یک بار) نمونه برداری صورت می گیرد و تغییر رنگ نمونه ها نسبت به یکدیگر ارزیابی می شود. با توجه به اینکه امکان اندازه گیری تغییر رنگ به صورت کمی نیز مهیا ( برای اطلاعات بیشتر مراجعه کنید به روش های ارزیابی کیفیت و ثبات رنگ قطعات تولید شده با PVC) است، بنابراین این روش اطلاعات کاملا کمی را حاصل می کند. این روش بیشتر در کاربری های PVC نرم مورد استفاده قرار می گیرد.

اما در روش تعیین زمان آزاد شدن هیدروکلریک اسید، به تجهیزات پیشرفته تری نیاز داریم. در این روش نمونه حرارت داده می شود و جریان هوا، نیتروژن یا آرگون در محفظه ای که نمونه در آن قرار دارد، وجود دارد. گاز خروجی از محفظه نمونه وارد آب بدون یون می شود و PH این آب مرتبا اندازه گیری می شود. به محض شروع تولید گاز هیدروکلریک اسید PH آب کاهش می یابد. مدت زمانی که طول می کشد اولین کاهش در PH آب رویت شود، همان زمان پایداری استاتیک نمونه PVC مورد آزمون است. این روش بنام دی هیدروکلرینیشن (Dehydrochlorination) نیز شناخته می شود و معمولا برای فرمولاسیون های PVC سخت و کدر، مانند لوله و پروفیل درب و پنجره مورد استفاده قرار می گیرد.