آینده و بازار پلاستیک
همانگونه که در قبل از این ذکر شد بیشترین مصرف پلاستیک ها درست پس از جنگ جهانی دوم به عنوان جایگزین ارزان قیمت مواد مرسوم و رایج شکل گرفت اما حتی امروز نیز تصور عمومی از صنعت پلاستیک به طور کامل شفاف و مثبت نیست . سهم قابل توجه پلاستیک ها در ارتقاء سطح استاندارد کیفی زندگی تبیین نشده است . با این حال در بسیاری از زمینه ها مواد پلاستیکی مدتی است که جایگاه مناسب خود را در بازار یافته اند که از جمله آنها می توان به صنعت برق اشاره کرد که ترکیب خواص عالی عایق بودن و چقرمگی ، دوام و دیر سوز بودن به انواع مختلف دو شاخه سر پیچ لامپ و عایق سیم ها و کابل ها منتهی شده است .
اگر بخواهیم فهرستی از کاربرد پلاستیک ها اشاره کنیم می توانیم به موارد زیر توجه کنیم
کاربرد خواص ( پیزوالکتریک و پیروالکتریک و ینلیدن فلوئورید ) در بلند گوها و آشکارسازی ها
مصارف وسیع پلاستیک ها در ساختمان سازی مثل لوله آب فاضلاب لایه های ضد رطوبت – کفپوش ها – عایق کاری ، تزئین دیوار و ....
کاربرد پلاستیک ها در موارد بسته بندی مثل بطری ها – ظروف حمام
صنایع خودروسازی که در حال حاضر یکی از مصرف کنندگان عمده پلاستیک ها است که افزایش وزن و تعداد قطعات پلاستیکی در خودروها مبین این ادعا است : از جمله این قطعات می توان در اتومبیل به آنها اشاره کرد مثل باطری – سیم های نرم دو شاخه – سوئیچ برق – کلاهک های تقسیم – لوازم چراغ – روکش صندلی – تودوزی و تزئین بدنه – پروانه رادیاتور – لوله آب – لوله بنزین – مخازن آب سرد کن و چندین قطعه دیگر پلاستیکی موجود در یک خودرو مثل کمربند ایمنی – سپر اتومبیل – شبکه رادیاتور و .........
که در بسیاری از این قطعات وزن قطعه پلاستیکی بسیار کم بوده و هست حتی به طوری که اظهار شده است در یک خودرو کوچک اروپایی در حدود 450 قطعه مختلف از یک پلاستیک نوع پلی استال بکار گرفته شده است که مجموع وزن آنها از یک کیلوگرم فراتر نرفته است .
مبلمان و لوازم خانگی و اداری
وسایل حمل و نقل ترابری آبی و هوایی مثل قایق ها و هواپیما ها
تجهیزات صنعتی مثل لوله های صنعتی – پمپ ها – شیر ها – شیشه اتاق های کنترل که از موادی همچون PTFE –PVC استفاده می شود .
صنایع عکاسی
تجهیزات پزشکی مثل سرنگ تزریق و ....
10-استفاده از فیلم پلاستیک جهت کاغذ چاپ
11- صنایع تولید کفش
لباس های زمستانی
موارد اشاره شده تنها برخی از مصارف عمده مواد پلاستیکی را نشان می دهد .
با توجه به تاثیر گذاری عوامل زیر در سال های 1945 تا 1973 رشد چشمگیر کاربرد پلاستیک های مشهود بوده است .
افزایش شناخت خصوصیات و توانایی های مواد پلاستیکی
قابلیت رو به رشد پلاستیک ها به واسطه ظهور مواد جدید
کاهش مداوم هزینه مواد اولیه پلاستیک نسبت به هزینه مواد رایج مانند چرم ، کاغذ ، فلزات و ......
پایین بودن هزینه حمل و هزینه تولید
صرف نظر از قیمت نفت این عوامل به میزان زیادی نشان می دهد که صنعت پلاستیک یک صنعت تکامل یافته است که رشد آینده زیادی به وضعیت اقتصادی جهان دارد . و با توجه به اینکه هزینه تبدیل نفت به مواد پلاستیکی و هزینه های حمل و نقل و فرایند آنها کمتر از فعالیت های مشابه توسط مواد مرسوم است بنابر این مشخص می شود که قیمت پلاستیک ها با سرعتی کمتر از مواد مرسوم رقیب آنها افزایش می یابد .
و این گواهی دهنده افزایش اهمیت پلاستیک ها در آینده است .
مشکلی که برای صنعت پلاستیک هم اکنون متصور است که در سال 1970 نیز آشکار شد . نگرانی در مورد محیط زیست می باشد . که نگاه کلی آن بر روی صنایع شیمیایی و به منبع به بخشی از آن که مواد پلاستیکی هستند متمرکز است
اما در مجموع باید اشارهکرد که کاربرد پلاستیک ها در تمتم صنایع روند صعودی خود را همچنان حفظ کرده است
تا جایی که امروز در ساخت یک هواپیمای مافوق صوت بیش از 5/2 تن قطعات پلیمری ( مصنوعی ) مصرف می شود .
خواص عوده پلاستیک ها
سبک بودن
عایق حرارت بودن
عایق الکتریسته بودن
شفاف بودن
رنگ پذبری
مقاوم در برابر شرایط جوی
مقاوم در برابر حلال های شیمیایی
بهداشتی بودن
سهولت شناخت
10- ارزانی
11- سازگاری با شرائط مختلف
12- کاربرد متنوع
فهرست انواع پلاستیک ها و کاربرد آنها در صنایع
جدول
پلاستیک و کاربرد آنها در صنایع
جدول
تقسیم بندی پلاستیک ها
گرما سخت ها
گرما نرم ها
یک گرما سخت می تواند از طریق فرایند ایجاد پیوند های بین مولکولی کاملاً سفت و سخت شود . همچنین یک گرما سخت می تواند دارای ماده اولیه سه عاملی مانند فنل یا دو عاملی مانند فرمالدئید باشد که باری تشکیل سبکه ماکرو مولکولی واکنش بدهند .
گرما نرم ها نسبت به گرما سخت ها متفاوت بوده و می توان آنها راپس از مصرف مجدداً ذوب نموده بدون اینکه تغییر پیدا کنند .
از جنبه تجارتی گرما نرم ها به دو دسته تقسیم می شوند . سفت و انعطاف پذیر که گرما نرم های انعطاف پذیر مقادیر کشیدگی طولی نسبتاً زیادی در نقطه پارگی دارند ( تا حدود 500 در صد ) مثل پلی اتیلن و پلی وینیل کلراید . با این وجود بعضی از گرما نرم ها می تواند تا حد بعضی از الاسترمر ها کشیدگی طولی نشان دهند . ولی کاملاً با آنها تفاوت دارند که مهمترین وجه آن گرما نرم کشیده می شود و رها می شود به حالت اولیه خود بر نمی گردد .
(جداول و نمودار در فایل اصلی موجود است)
مساحت زیر نمودار نشانگر تقریبی ظرفیت جذب انرژی گرم نرم قبل از پاره شدن است که هر چه ظرفیت فوق بزرگتر باشد . مقاومت ضربه ای بیشتر و گرما نرم سفت تر خواهد بود .
یک رزین پلاستیکی قبل از اینکه تحت عملیات قالب گیری و یا اکستروژن قرار گیرد و به محصول نهایی تبدیل شود به انواع افزودنی ها و یا اجزاء آمیزه کاری آمیخته می شود .
که ترکیب هر یک از این اجزاء به منزله افزایش یک خصوصیت ویژه در محصول نهایی است .
خواص ویژه می تواند مواردی همچون – پایداری در مقابل اکسید کننده ها – مقاومت ضربه ای استحکام بیشتر – افزایش یا کاهش طولی – کاهش هزینه سهولت اکسترود – مقاومت در مقابل اشتغال پذیری – و یا در زرین گرم سخت استفاده از سخت کننده جهت سفت کردن رزین باشد .
نمونه ای از ترکیب یک گرما سخت
رزین فنولیک
40%
الیاف توان دهنده
30%
پرکننده
20%
رنگ کننده
2%
روان کننده
1%
نرم کننده
3%
سخت کننده
4%
جمع کل
100%
نمونه ای از ترکیب یک گرما نرم
رزین PVC
100%
نرم کننده
30%
نرم کننده نوع دوم
5%
پرکننده
10%
پایدارکننده حرارتی
3%
رنگ کننده
1%
جمع کل
149%
هنر یک آمیزه کار حرفه ای آن است که بداند چگونه به نحو موثری از اجزاء آمیزه کاری استفاده کند تا مجموعه ای از خواص مطلوب را در محصول نهایی با کمترین هزینه ممکن فراهم سازد. در آمیزه کاری یک کامپوزیت جزءاصلی و مهم پلیمر پایه است که به دو گروه پلاستیک های کالایی ( PP-PS-PVC-PE ) و گروه پلاستیک شبه کالایی ( PET-MMA-ABS و سلولزها) تقسیم می شوند. که بخاطر خصوصیات هر کدام از آنها ممکن است با قیمت بالا عرضه شوند مثل ABS بخاطر استحکام ضربه ای بالا یا MMA به لحاظ شفافیت و خواص نوری.
خواص ویژه برای انتخاب قطعات پلاستیکی و سفارش به سازندگان
1-ویسکوزیته مذاب: که این خاصیت نحوه فرایند پلیمر را مشخص می کند. TFF ویسکوزیته مذاب بسیار بالایی دارد و نایلون ویسکوزیته مذاب پایینی دارد.
2-دمای قالب گیری: که عبارت است از حداقل دمای فرایند برای ویسکوزیته مذاب (تارسیدن به سطح مطلوب قالب گیری) در این زمینه پلاستیک های مهندسی دمای بالایی نیاز دارند و در عین حال پلیمر PE دمای کمی نیاز دارد تا به سطح مطلوب قالب گیری برسد.
3-سختی و انعطاف پذیری : PVC نرم نشده (هموپلیمر) و پلی استرهای گرما سخت بسیار سخت و چقرمه هستند. و پلاستیک های EVA و LDPE نرم شده بسیار انعطاف پذیرند.
4-استحکام : پلاستیک های مهندسی استحکام بالایی نیاز دارند در حالی که پلیمرهای اولفینی ( PE و PP ) استحکام زیادی لازم ندارند.
5-سختی: گرما نرم های غالبا دارای سطح بسیار سختی هستند.
6-مقاومت خراشیدگی: گرما سخت های پلی استر و UF مقاومت خراشیدگی خوبی دارند و پلی استایرن ها علیرغم سختی بالا مقاومت خراشیدگی ضعیفی دارند.
7-براق بودن : استات سلولزها-پلی سولفون ها براق و سطحی شفاف دارند.
8-شفافیت : شفافیت پلاستیک با درصد انعکاس نور مشخص می شود تعداد کمی از پلاستیک ها شفافیت خوبی دارند مثل MMA-PS و پلی کربنات ها.
9-مقاوم در برابر زرد شدن: پلی استایرن ها وقتی درمقابل نور قرار میگیرند زرد می شوند ولی پلی متیل متاکریلات ها در مقابل نور زرد شدن مقاوم هستند.
10-استحکام ضربه ای: پلی استایرن ها استحکام ضعیفی دارند و در عین حال پلاستیکی مثل ABS استحکام ضربه ای خوبی دارد با وجود اینکه سختی زیادی دارد.
از جمله خواص ویژه ای که می توان برای پلاستیک ها متصور شد می توان به موارد زیر اشاره کرد.
11-مفتول پذیری
12-مقاومت شیمیایی (در برابر اسیدها-بازها و...)
13-مقاومت در برابر روغن و چربی
14-مقاومت در برابر آلودگی
15-مقاومت خزشی
16-مقاومت شعله ای
17-مقاومت حرارتی
18-مقاومت جوی (آب وهوایی)
19-مقاومت در برابر اشعه ها و ماوراء بنفش
20-مقاومت شکست تنشی
21-ثابت دی الکتریک
22-استحکام دی الکتریک
23-مقاومت ویژه الکتریکی
24-جذاب آب
25-نفوذپذیری
26-انقباض قالبی
27-قابلیت جوشکاری(پیوند دادن)
28-قیمت