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.
یکی از ترکیبات طبیعی موجود در اطراف انسان رزین است. رزین طبیعی در شیره بعضی گیاهان مانند کاج و در صمغ بعضی حشرات وجود دارد. این نوع رزین نرم و منعطف است و به همین دلیل برای استفاده در بسیاری از صنایع مناسب نیست. از همین رو محققان رزین مصنوعی را با مقاومت بالاتر تولید کردند. این رزین انواعی مختلف و کاربردهای متفاوتی برای بیشتر صنایع دارد. برای آشنایی با کاربرد رزین تا انتها همراه ما باشید.
رزین های مصنوعی مختلفی با ترکیبات شیمیایی متفاوت توسط محققان برای انواع صنایع ساخته شده است رزین مصنوعی در پنج دسته تقسیم بندی می شود:
رزین پلی استر
رزین فنولیک
رزین وینیل استر
رزین آپوکسی
سایر رزین ها
در میان انواع مختلف رزین، آپوکسی کاربرد بیشتری در صنایع دارد. این رزین منعطف است و می تواند شفاف یا رنگی باشد. علاوه بر این امکان اختلاط آن با رنگ نیز وجود دارد.
این رزین ها در برابر ضربه، فشار و لغزش مقاوم نیز هستند که آن ها را تبدیل به یک انتخاب مناسب می کند.
رزین آپوکسی یک ماده دو جزئی بوده که از رزین و سخت کننده (هاردنر) تشکیل شده است. این ماده به علت عملکرد بالا در بسیاری از صنایع خرد و کلان به کار می رود.
ترمیم و تقویت سازه، اتصال قطعات داخلی و خارجی در صنعت هوا و فضا، تولید اجزا مختلف ژنراتورها و به هم چسابندن قطعات خودرو از جمله کاربردهای این ماده در صنایع کلان است.
ساختار رزین مقاوم در برابر فرسایش و ترک خوردن، ضد آب، با انعطاف بالا و عایق الکترونیکی است. همین ویژگی باعث شده است تا در صنایع خردی همچون جواهرسازی، ساخت میز، ساخت مجسمه و موارد دیگر استفاده شود.
اگر از خودتان می پرسید کاربرد رزین چیست، ما در ادامه برای پاسخ به این سوال به بررسی کاربرد آن در هر یک از صنایع پرداخته ایم.
یکی از محبوب ترین کاربردهای رزین برای افراد در ساخت جواهرات است.
با رزین ساخت انگشترها، دستبندها، گردنبندها و دیگر جواهرات به ظریف ترین و زیباترین شکل ممکن امکان پذیر است. ساخت جواهرات یکی از ساده ترین کاربردهای رزین است و افراد برای این کار تنها نیاز به رزین مناسب، قالب، رنگ و ذوق هنری دارند.
مواد دیگر مانند پلی استر و رزین UV نیز برای ساخت جواهرات مناسب بوده اما رزین آپوکسی پلی آمین از همه این مواد مناسب تر است. پلی استر به سرعت خشک می شود و به دلیل همین ویژگی در مقایسه با آپوکسی، برای این صنعت انتخاب مناسب تری است.
چنین ویژگی در ساخت جواهرات استحکام و کریستالی بودن اهمیت دارد و به همین دلیل از رزین در صنعت جواهرات استفاده می کنند.
قدرت چسبندگی بالای رزین باعث شده است تا چسب های رزینی در تعمیر وسایل مختلف استفاده شوند. چسب های مختلفی در بازار وجود دارد.
مزیت چسب های پلیمری رزینی نسبت به انواع دیگر همه کاره بودن آن ها است. این چسب ها قابلیت چسباندن هرچیزی را مانند فلز، چوب، پلاستیک و مواد دیگر دارند.
یک مزیت دیگر آن ها هم این است که تغییری در شکل وسایل ایجاد نمی کنند و تنها آن ها را مثل روز اولشان تعمیر می کنند.
بیشتر سطوح فلزی بدون استفاده از عایق مناسب در مجاورت با هوا و آب دچار زنگ زدگی و خوردگی می شوند. برای همین به یک عایق برای محافظت از این سطوح نیاز است.
رزین اپوکسی یکی از عایق های مناسبی است که می توانید از آن برای پوشش سطوح فلزی استفاده کنید.
عایق های دیگری نیز مانند پلی استر در بازار وجود دارند اما اپوکسی نسبت به آن ها گزینه مناسب تری است. مزایای استفاده از اپوکسی نسبت به دیگر عایق ها موارد زیر است:
عایق رطوبتی عالی
ایجاد عایق بدون ایجاد تغییر شکل و خرابی در محل
عمر بالای ده سال
قابل شستشو
مواد اولیه رنگ و رزین
یک کاربرد رزین اپوکسی که در سال های اخیر شهرت و محبوبیت زیادی پیدا کرده، ساخت میزهای چوبی است.
این میزها در دنیا با نام میزهای رودخانه ای شهرت دارند و در طرح ها و سایزهای مختلف تولید می شوند. میزهای اپوکسی جایگزینی برای عسلی های شیشه ای شده اند.
شیشه ماده ای شکننده است و به دلیل انعطاف کم نمی تواند در ساخت هر طرح میزی استفاده شود. رزین اما ماده ای منعطف بوده که کار کردن با آن نیز پیش از خشک شدن بسیار راحت است. همچنین دست افراد برای طراحی میزهای طرح دار با اپوکسی بازتر است.
اپوکسی در برابر ضربه برخلاف شیشه مقاوم است و نگرانی بابت شکستن آن نیز وجود نخواهد داشت.
یکی از خطرناک ترین چیزهایی که حتی می تواند منجر به مرگ افراد شود، سیم های لخت است. برای ایجاد عایق برای وسایل الکترونیکی در صنایع و خانه از رزین آپوکسی استفاده می شود.
این رزین ترک نمی خورد و در برابر فرسایش مقاوم است. همین ویژگی باعث می شود تا در طول زمان عایق مناسبی برای جلوگیری از ایجاد خطر باشد.
تا قبل از استفاده از اپوکسی به عنوان عایق در صنایع از پرسلن استفاده می کردند. اما این عایق شکننده و بی دقت بوده و ترکیب آن با فلز و چینی نیز سخت است. برای همین در حال حاضر به جای عایق پرسلن از اپوکسی استفاده می کنند.
اپوکسی گزینه مناسبی برای ساخت قطعات در صنایع مختلف است. این ماده چسبندگی بالا، عمر طولانی، قدرت انعطاف فوق العاده و مقاوت خوبی دارد. چنین ویژگی هایی باعث شده است تا از اپوکسی در ساخت قطعات هواپیما، دوچرخه، اسکیت برد و دیگر وسایل استفاده شود.
علاوه بر ویژگی هایی که گفتیم رزین اپوکسی در تولید قطعات قدرت خمش فوق العاده بالایی دارد. به همین دلیل جایگزینی برای چسب های پلیمری رزینی و دیگر موادی که از این ماده ساخته شده اند، وجود ندارد.
امروزه در پوشش کف منازل و دیگر ساختمان ها استفاده از کفپوش های رزینی زیاد به چشم می خورد. در گذشته تنها از سرامیک، سنگ، موزائیک و انواع پارکت برای پوشش کف استفاده می شد. انواع پارکت مقاومت کمی در برابر استفاده زیاد دارند و در صورت برخورد با آب آسیب می بینند و ضدآب نیستند.
مشکل موزائیک جلوه نامناسب آن و غیرقابل استفاده بودن به عنوان پوشش نهایی کف داخل ساختمان ها است. سنگ و سرامیک نیز چندان تنوع بالایی ندارند و دارای سطحی لغرنده هستند.
کفپوش اپوکسی متنوع، صاف و صیقلی و بدون لغزندگی است. همچنین این نوع کفپوش با تردد زیاد و شستشو نیز آسیبی نمی بیند. به همین دلیل، امروزه از کفپوش های زیبای اپوکسی در سایزهای مختلف استفاده می شود.
از رزین در ساخت وسایل هنری نیز استفاده زیادی می شود. یکی از این کاربردها در مجسمه سازی است. رزین به دلیل انعطاف بالایی که دارد امکان ساخت مجسمه در طرح های مختلف را به هنرمندان می دهد.
در این صنعت نیازی به وسایل زیاد و خاصی نیست. افراد با رزین و قالب مناسب و کمی خلاقیت می توانند طرح های بی نظیری را خلق کنند.
علاوه بر ساخت مجسمه ساخت اسباب بازی برای کودکان نیز با رزین امکان پذیر است. این ماده به دلیل شکننده نبودن می تواند برای آن ها کاملا بی خطر و مناسب باشد.
دکمه یکی از کاربردی ترین چیزهایی است که در دوخت لباس ها استفاده می شود. پلاستیک، چوب و فلز از جنس های پرکاربردی هستند که برای ساخت دکمه به کار می روند. اما این جنس ها انعطاف پذیر نیستند و قابلیت ساخت دکمه را در طرح ها و رنگ های متفاوت ندارند.
دکمه های رزینی طرح های متفاوتی دارند و این امکان را به شما می دهند که در رنگ و سایز دلخواهتان دکمه داشته باشید.
بشر همیشه با تغییر ساختار مواد موجود در طبیعت و یا دست آفریده های قبلی اش سعی می کند زندگی را برای خود آسان تر کند. رزین یکی از مواد موجود در طبیعت بوده که با تغییراتی که روی ساختار آن انحام شده است کاربردهای بی شماری در صنایع مختلف دارد.
در گذشته افراد مواد دیگری به جای رزین ها استفاده می کردند اما کیفیت پایین ترشان باعث شد تا صاحبان صنایع به دنبال محصولات جایگزین بگردند. رزین جوابی بود که به آن دست پیدا کردند.
رزین اپوکسی علاوه بر کاربردهای زیادی که دارد می تواند مقاومت سطوح را نیز بالا ببرد. برای مثال استفاده از این ماده برای پوشش محافظ می تواند مقاومت سطوح بتنی را در برابر سایش و واکنش های شیمیایی بالا ببرد.
ما در پاسخ به سوال کاربرد رزین چیست پاسخ هایی به شما دادیم اما موارد بالا، تمام قابلیت های این ماده نبودند. این ماده با قابلیت پر کنندگی هر شکاف و انعطاف بالا در پیشبرد مشاغل بسیاری کاربرد دارد.
اما در این مطلب تلاش کردیم تا با معرفی تعدادی از کاربردهای انواع رزین در سطح خرد و کلان شما را با جایگزین مناسب برای بسیاری از ابزارآلات، آشنا کنیم.
© تمامی حقوق برای شرکت پترو بامداد آذران محفوظ است.