آشنایی بیشتر با پلیمرها
مقدمه: در قسمت اول از مجموعه مقالات روش های ساده برای شناسایی پلاستیک ها، به تفصیل با انواع پلیمرها از نظر شکل ظاهری آنها، آشنا شدیم. در این بخش یک گام پیشتر رفته و با برخی از خصوصیات و ویژگی های انواع پلاستیک ها آشنا خواهیم شد که برای شناسایی آن ها از یکدیگر، اطلاعاتی پایه ای و ضروری به شمار می روند. در این بخش بیشتر به تفاوت های عمومی پلاستیک ها با یکدیگر خواهیم پرداخت. این تفاوت در ۵ وجه تهیه شده و تنظیم شده اند. (اگر قسمت اول را مطالعه نکرده اید، پیشنهاد می کنم که مطالب را از قسمت اول به صورت اصولی دنبال کنید. برای دسترسی به قسمت نخست، می توانید از لینک فوق یا این لینک استفاده فرمایید.)
از آنجا که برای شناسایی پلاستیک ها لازم است در نخستین گام، اسامی، عناوین، و برخی از وجوه ممیزه هر یک از این مواد با دیگری، برای کسانی که می خواهند این تجربیات را بیاموزند مشخص شود، لذا در قسمت هی بعد، خواننده را با این گروه بندی ها و عناوین آشنا می کنیم.
۱-۲-۱ مقایسه طبقه بندی مختلف پلاستیک ها
در این مقایسه، پنج مشخصه گروه های سه گانه پلیمرها ، با یکدیگر مقایسه شده اند.
الف – گرمانرم ها ( ترموپلاستیک ها – Thermoplastics )
مواد پلاستیک طبقه بندی شده در این گروه دارای ساختار خطی و یا شاخه دار هستند و نظم ماکرومولکولی آن ها به دو صورت عمومی بی شکل (آمورف) و نیمه بلوری(تا حدودی کریستالی) می باشد.
شکل ظاهری گرمانرم های بی شکل یا غیر کریستالی مثل پلی استایرن بی رنگ است و در صورت عدم وجود افزودنی ها، شفاف می باشد. گرمانرم ها، مواد سخت تا کائوچویی هستند ( در این مورد با افزایش نرم کننده ها) و چگالی آنها معمولا بین ۰.۹ تا ۱.۹ گرم بر سانتی متر مکعب (g/cm3) متغییر است. این مواد به جز چند استثناء، وقتی در برابر برخی حلال های آلی قرار می گیرند، پس از تورم اولیه، در آن ها حل می شوند.
شکل ظاهری گرمانرم های نیمه کریستالی، کدر، شیری رنگ تا نیمه شفاف است و در حد انعطاف پذیر تا سخت (مثل شاخ) قرار دارند. فقط فیلم های خیلی نازک آن ها شفاف است. چگالی آن ها بین ۰.۹ تا ۱.۴ گرم بر سانتی متر مکعب متغییر است. به جز تفلون (PTFE) که چگالی آن ۲ تا ۲.۳ گرم بر سانتی متر مکعب می باشد. این مواد در برابر حلال ها ممکن است متورم شوند. حل کردن آن ها در حلال های سرد، دشوار است. اما به آسانی بر اثر گرم کردن حلال های معین، در آن ها حل می شوند. مثال : پلی اتیلن در زایلین (Xylene).
رفتار هر دو گروه در برابر گرما عبارت است از نرم شدن و نفوذ پذیر شدن، مذاب آن ها شفاف است و اغلب می توان از مذاب، الیاف بیرون کشید. این گروه به جز چند استثنا، دارای قابلیت جوش پذیری هستند.
ب – گرما سخت ها (ترموست ها – Thermosets ) پس از پخت
این گروه دارای ساختار ماکرومولکولی شبکه ای هستند(معمولا). شکل ظاهری آن ها سخت است و معمولا حاوی پر کننده می باشند که رنگ آن ها را کدر و یا نیمه شفاف می سازد. در صورت عدم وجود پر کننده، بسیاری از آن ها شفاف هستند. چگالی این گروه بدون پرکننده بین ۱.۲ تا ۱.۴ گرم بر سانتی متر مکعب و با پر کننده بین ۱.۴ تا ۲.۰ گرم بر سانتی متر مکعب متغییر است. در حلال ها حل نشده و متورم هم نمی شوند، مگر بعضی از آنها که آن هم به میزان اندک در برابر گرما، سختی خود را حفظ می کنند و تا تجزیه شیمیایی در دمای بالا، ابعادی ثابت دارند.
ج – الاستومرها – Elastomers
این گروه دارای ساختار ماکرومولکولی تا حدودی شبکه ای هستند، از نظر شکل ظاهری فیزیکی، شبیه کائوچو بوده اما الاستیک و قابل کشیده شدن هستند. چگالی آن ها میان ۰.۸ تا ۱.۳ گرم بر سانتی متر مکعب متغییر است و در مقابل حلال ها، حل نمی شوند، اما اغلب متورم می گردند.این گروه نیز در اثر گرما به حالت سیلان نمی رسند مگر تا دمایی که نزدیک به تجزیه شیمیایی آن ها باشد.
توضیح: یکی از روش های ظاهری و حدودی اندازه گیری سختی () پلاستیک ها، بررسی رفتار آنها در برابر خراشیدگی با ناخن است.
پلاستیک های سخت، ناخن را می خراشند، پلاستیک های شاخی تقریبا همان سختی را دارند؛ پلاستیک های انعطاف پذیر یا کائوچویی را می توان با ناخن خراش داد.
در قسمت های بعدی، شما با یکایک اسامی کامل مواد،اسامی مختصر،نشانه های شیمیایی و نام برندهای تجاری و … انواع پلیمرها آشنا خواهید شد و به استقبال مطالب اساسی تر برای شناخت و تمایز این مواد از یکدیگر گام برخواهیم داشت. با تشکر از مهندس احمدعلی ساعت نیا، که با گشاده دستی مجوز نشر کتاب خود را به صورت بخش به بخش و قسمت به قسمت داده اند. این کتاب در مجموع برای دانشجویان پلیمر تا صنعتگران حرفه ای می تواند واجد مطالب جدیدی باشد که در هیچ منبعی دیگری نمی توان مشابه آنرا یافت.
