از ظروف پلاستیکی، بطریها، کیسهها گرفته تا اسباب بازیهای پلاستیکی. به هر کجا که نگاه کنیم محصولات پلاستیکی زیادی میبینیم که از پلی اتیلن ساخته شده است. پلی اتیلن یکی از محبوبترین مواد گرمانرم است که امروزه در دسترس است و در بسیاری از صنایع برای ساخت و تولید محصولات متنوع مورد استفاده قرار میگیرد. اما ، پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده است؟ چگونه پلی اتیلن را پردازش کنیم؟
پلی اتیلن یک ترموپلاستیک سبک وزن و بادوام با ساختار متغیر کریستالی است. این ماده یکی از پلاستیکهای پرمصرف در جهان است (به طوری که سالانه دهها میلیون تن از این ماده در سراسر جهان تولید میشود). از پلی اتیلن در مصارف مختلف برای فیلمها، لولهها، قطعات پلاستیکی و … در صنایع مختلف (بستهبندی، خودرو، برق و غیره) استفاده میشود. پلی اتیلن از پلیمریزاسیون مونومر اتیلن (یا اتن) ساخته میشود. فرمول شیمیایی پلی اتیلن(C2H4) است.
پلی اتیلن با افزودن یا پلیمریزاسیون رادیکال مونومرهای اتیلن (الفین) ساخته میشود. (فرمول شیمیایی اتن – C2H4). برای انجام پلیمریزاسیون پلی اتیلن از کاتالیزورهای زیگلر-ناتا و متالوسن استفاده میشود.
پلی اتیلن از خانواده پلیمرهای پلی الفین است و بر اساس تراکم و شاخه طبقه بندی میشود. متداولترین انواع پلی اتیلن عبارتند از:
پلی اتیلنهای شاخهای که به دو دسته زیر تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)
پلی اتیلنهای خطی خود به دو دسته مختلف تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)
پلی اتیلن متقاطع (PEX یا XLPE)
علاوه بر دستهبندی ذکر شده در بالا، پلی اتیلن در انواع دیگر نیز موجود است مانند:
پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)
پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
پلی اتیلن فوق العاده کم وزن مولکولی (ULMWPE)
پلی اتیلن کلردار (CPE)
پلی اتیلن سبک یا پلی اتیلن با چگالی کم یا LDPE مخفف Low Density Poly Ethelene، یک پلیمر نیمه سخت و نیمه شفاف است. این نوع پلی ایتیلن در مقایسه با HDPE، دارای درجه بالاتری از شاخههای زنجیرهای جانبی کوتاه و بلند است. پلی اتسلن سبک در فشار بالا در بازه ۱۰۰۰-۳۰۰۰ بار و در بازه دمایی ۸۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد از طریق فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شود. LDPE از ۴۰۰۰ تا ۴۰،۰۰۰ اتم کربن تشکیل شده است که دارای شاخههای کوتاه زیادی است.
دو فرآیند اساسی که برای تولید پلی اتیلن با چگالی کم استفاده می شود:
مسیرهای اتوکلاو یا لوله ای همزن.
راکتور لولهای. که این روش به دلیل سرعت بالای تبدیل اتیلن، نسبت به مسیر اتوکلاو اولویت پیدا کرده است.
پلی متیل متاکریلات (PMMA) یکی از پلاستیکهای مهندسی پرکاربرد در صنعت پلیمر میباشد. کاربرد اصلی این پلیمر به دلیل شفافیت بالای آن است. پلیمرهای اکریلیک (پلی متیل متاکریلات)،از خود خواص نوری و مقاوم در برابر آب و هواهای گوناگون بسیار عالی ای را نشان میدهند یعنی وقتی در معرض تماس با شرایط جوی قرار میگیرند، مقاومت بالایی دارند و در برابرهوازدگی و شرایط محیطی (دما،فشارو رطوبت یا بخار آب) بسیار مقاوم می باشند.
متیل متاکریلات ( PMMA) وکاربرد آن
همچنین در محدوده رنگی بسیار متنوعی، به رنگ های شفاف در برابر عبور نور ((Transparent، نیم شفاف (Translucent) و مات یا کدر (opaque) هستند. اکریلیک ها از پلیمرها و کو پلیمرهایی تشکیل شده اند که منومرهای اصلی آن ها به دو خانواده، استر- اکریلاتها و متا کریلاتها تعلق دارند. ورقه های اکریلیک شفاف و سخت از متیل متاکریلات تهیه شده اند،همچنین رزین های اکسترژن و قالب گیری در یک محلول پیوسته از متیل متا کریلات که با درصد کمی از اکریلاتها یا متاکریلاتها، کوپلیمریزه شده است،ساخته می شوند.
متیل متاکریلات، از طریق یک فرایند دو مرحله ای که در طی آن استون و هیدروژن سیانید با هم واکنش می دهند تا استون سیانوهیدرین به دست آید، تولید شده است. سپس، این ترکیب در حضور اسید سولفوریک غلیظ با متانول حرارت داده می شود تا منومر MMA، به دست آید. منومرهای اکریلیک از طریق فرایندهای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد که به وسیله آغازگرهای پروکسیدی،شروع می شوند، پلیمریزه شده و PMMA را به وجود می آورند. یک آغازگر (lnitiator) منومری فعال در دماهای بالاتر موجب پیشرفت واکنشی می گردد که بسیار شدید و گرمازاست،به طوری که گرمای آزاد شده بایستی به نحوی از سیستم خارج شده و مهار گردد.
فرمولاسیونهای گوناگون پلاستیک ها هم در وزن مولکولی و هم در خواص فیزیکی – مکانیکی اصلی، همانند سرعت جریان پلیمر مذاب (MFI)، مقاومت حرارتی و چقرمگی با هم تفاوت دارند. فرمولاسیون های ویژه ای وجود دارند که سطوح مات و بی جلا را پدید آورند و یا اینکه نور فرابنفش را جذب یا از خود عبور میدهند. آن ها همچنین در محدوده کاملی از رزین های رنگی، به صورت های شفاف، نیمه شفاف و مات یا کدر، قابل دسترس میباشد.
مزایای اکریلیک
شفافیت نوری عالی
سختی سطح عالی
قابلیت تحمل عالی در برابر شرایط آب و هوایی گوناگون،مقاومت عالی در برابر هوازدگی و شرایط جوی، مقاومت بالا در برابر نور خورشید.
صلب و انعطاف ناپذیرهمراه با استحکام ضربه ای خوب
پایداری ابعادی عالی و کاهش حجم و شرینک یا انقباض درون قالبی پایین
شکل دهی گرمایی آن ها با چقرمگی دومحوری، یا دوبعدی، افزایش می یابد.
معایب و محدودیت های اکریلیک
کم در برابر حلال،به ویژه به وسیله کتون ها، استرها،کلروکربن ها، هیدروکربن های آروماتیک و فرئون براحتی تحت حمله قرار می گیرد.
قابل احتراق،دمای سرویس پیوسته یا درجه حرارت کاری مداوم به 160درجه فارنهایت محدود شده است.
انواع تجاری انعطاف پذیر قابل دسترس نمی باشند.
رطوبت موجب تغییرات ابعادی در قطعات قالب گیری شده می گردد.
کاربردهای اکریلیک
خودرو: چراغها یا نورهای عقب، عدسی های نوری پارکینگ، نشانه های تزئیناتی، و پلاک های ماشین یا تابلوها ی ویژه نوشتن اسم.
لوازم خانگی: نگهدارندها و قاب عکس ها و کالاهای تزئیناتی
کالاهای شفاف: قابل استفاده در رنگین کمانی از رنگهای درخشنده، ماده ای ایده آل برای بسته بندی، جواهرات و نشانه ها
وسایل الکترونیکی: از این پلیمر در پوشش دادن تخته مدار چابی استفاده شده است.
© تمامی حقوق برای شرکت پترو بامداد آذران محفوظ است.