رزین های ترموست

رزین های پلیمری به دو گروه تقسیم می شوند که مبنای این تقسیم بندی بر پایه میزان تأثیرپذیرشان از حرارت می باشد:
1- رزین های ترموست (گرماسخت)
2- رزین های ترموپلاستیک (گرمانرم)

رزین های ترموست

رزین های ترموست ، واکنش آنی از خود نشان می دهند. بدین گونه که رزین با هاردنر ترکیب شده و سپس یک واکنش شیمیایی برگشت ناپذیر (عملیات پخت) را طی نموده تا یک قطعه سخت حاصل شود. به عبارتی دیگر ، زنجیرهای مولکولی توسط پیوندهای عرضی به هم متصل هستند و یک شبکه سه بعدی را به وجود می آورند. کامپوزیت هایی که از رزین های ترموست پدید می آیند ، قابل بازیافت در چرخه طبیعت نمی باشند.

نکته : مواد افزودنی و پرکننده ها می توانند با رزین مخلوط شوند و موجب بهبود عملکرد قطعه کامپوزیتی تولید شده شوند.

بیشتر بخوانید : عملیات پخت (Curing) که به سخت شدن نیز معروف می باشد ، باعث ایجاد پیوندهای عرضی شده که موجب شکنندگی ماده می گردد و چقرمگی پلیمر از بین می رود. سرعت پخت را با افزودن کاتالیزور یا با افزایش فشار می توان افزایش داد.

رزین های ترموست

انواع رزین های ترموست

متداول ترین رزین های حرارتی قابل استفاده در صنعت کامپوزیت ، رزین پلی استر ، وینیل استر و رزین اپوکسی می باشند که از این میان ، رزین پلی استر ارزان تر و در دسترس تر می باشد ، اما خواص مکانیکی اپوکسی و وینیل استرها مطلوب تر است.

رزین های ترموست

واکنش تراکمی رزین های ترموست

رزین های فنولیک که نمونه مهمی از رزین های ترموست می باشند ، در هنگام واکنش ، مواد فراری را به عنوان محصول جانبی تولید می نمایند. از این رو واکنش تراکمی به آن اطلاق می گردد.

واکنش افزایشی رزین های ترموست

رزین پلی استر و رزین اپوکسی در هنگام پخت (طی واکنش) محصولات جانبی فرار تولید نمی کنند و بدین گونه فرآیند بسیار آسان تری نسبت به واکنش تراکمی صورت می پذیرد.

خصوصیات رزین های ترموست

1- مقاومت بالا در برابر تخریب های محیطی : رزین باید در برابر عوامل تخریب کننده محیطی مقاوم باشد ، خصوصاً اگر قطعه کامپوزیت پلیمری ساخته شده از رزین در شرایط آب و هوایی متفاوت نظیر دریا استفاده شود.

2- پایداری مناسب در برابر مواد شیمیایی : رزین باید در مقابل اغلب مواد شیمیایی نظیر اسیدها و بازها و حلال شیمیایی مقاوم باشد.

3- خواص مکانیکی بالا : زمانی که کامپوزیت تحت بار قرار می گیرد ، رزین باید در همان محدوده الیاف (مانند الیاف شیشه ، الیاف آرامید ، الیاف کربن) توانایی تحمل آن بار را داشته باشد.

4- قابلیت چسبندگی نرمال : اگر چسبندگی میان رزین و الیاف به درستی صورت نپذیرد ، بار به خوبی به الیاف منتقل نشده ، در نتیجه میان رزین و الیاف منفصل گردیده و وجود ترک ها در ساخت کامپوزیت پلیمری اختلال به وجود می آورند.

5- چقرمگی بالا : منظور از چقرمگی ، میزان مقاومتی است که مواد پلیمری در برابر انتشار ترک از خود نشان می دهد. هرچه چقرمگی رزین بیشتر باشد ، از ترک خوردگی بیشتر جلوگیری می شود.

آیا رزین های ترموست ، پس از پخت مجدداً ذوب می شوند؟

مواد پلیمری ترموست ، پس از فرآیند پخت ، در اثر حرارت ذوب نمی شوند و بالاتر از یک دمای معین ، خواص مکانیکی شان به طور محسوسی تغییر می نماید. به این دما (Tg) یا دمای انتقال شیشه ای می گویند. بالاتر از این دما که بسته به سیستم رزینی برای هریک از مواد پلیمری ترموست متفاوت است ، مولکول ها از حالت کریستالی شکننده به حالت منعطف (آمورف) تغییر حالت پیدا می کنند. اگر دما به زیر Tg کاهش یابد ، این تغییر قابل بازگشت خواهد بود.

بالاتر از دمای Tg ، موارد زیر رخ می دهد:

  • مدول مکانیکی (سختی) رزین شدیداً اُفت می کند.
  • استحکام فشاری و برشی کاهش می یابد.
  • پایداری در برابر رطوبت و آب کم می شود.
  • رنگ پذیری نیز کاهش می یابد.

درباره دمای انتقال شیشه ای بیشتر بدانید!

یکی از مهم ترین ویژگی های یک پلیمر ،رفتار آن در حین عبور از حالت جامد به مایع می باشد. اگر به شیشه بی شکل ، گرما داده شود ، انرژی سینتیک مولکول ها افزایش می یابد. در این حالت هنوز جنبش های ارتعاشی کوچک هستند. هرچه دما افزایش یابد ، به نقطه ای نزذیک می شود که دگرگونی های بیشتری صورت می پذیرد. حال ، پلیمر ویژگی های شبه شیشه ای خود را از دست می دهد و بیشتر ویژگی الاستیکی پیدا می کند. دمایی که در آن این دگرگونی رخ می دهد ، دمای انتقال شیشه ای می باشد. اگر گرما دادن به طور پیوسته صورت گیرد، پلیمر ویژگی الاستومری خود را از دست داده و به صورت یک مایع سیال در می آید.

عوامل تعیین کننده دمای شیشه ای

ساختار شیمیایی مهم ترین عاملی است که بر روی این دما تأثیر مستقیم می گذارد. هرچه وزن مولکولی بیشتر باشد ، شمار کمتری از نقاط پایانی زنجیر وجود دارد که منجر به حجم آزاد کمتری می شود. از عوامل دیگر ، اکسایش یا قرار گرفتن در معرض نور UV می باشد. همچنین با جایگزین شدن گروه های بزرگتر روی ساختار بنیادی پلیمر ، آزادی چرخش کمتر شده و در نتیجه Tg افزایش می یابد.

رزین های ترموپلاستیک

رزین های ترموپلاستیک خواصی همچون فلزات را در برابر حرارت از خود نشان می دهند. این مواد پلیمری توسط حرارت ، ابتدا نرم شده و سپس شروع به ذوب شدن می نمایند. پس از خنک شدن مجدداً سخت می شوند. برای تولید محصولات مختلف از این رزین ها ، معمولاٌ نیازی به اضافه نمودن افزودنی های استحکام دهنده نمی باشد و فقط کافی است تا فرم لازم به آن ها داده شود.
پیوند بین زنجیرها از نوع پیوند ضعیفی به نام واندروالس است و به همین دلیل خواص مکانیکی این نوع رزین ها ، پایین است. لذا از مواد پلیمری ترموپلاستیک کمتر در ساخت قطعات کامپوزیت استفاده می شود.

انواع رزین های ترموپلاستیک

  • نایلون
  • پلی اتیلن ترفتالات (PET)
  • پلی وینیل کلراید (PVC)
  • پلی پروپیلن (PP)
  • آکریلیک
  • اکریلو نیتریل بوتادی اِن استایرن (ABS)
  • پلی کربنات
  • پلی اتیلن (PE)
  • پلی آمیدها
  • پلی استایرن (PS)
  • پلی بوتیلن
  • پلی وینیل استات (PVA)
  • پلی استال (POM)
  • پلی متیل متاکریلات (PMMA)

 

روش های ساخت پلیمرها

ساخت پلیمرها به یکی از سه روش قالب گیری تزریقی ، بیرونی و ریخته گری انجام می پذیرد. هر سه روش در دمای پایین تر از دمایی که برای شکل دهی به آلومینیوم ، استیل و شیشه لازم است ، شکل می گیرند.

دو گونه قالب گیری وجود دارد:

  • قالب گیری تراکمی
  • قالب گیری تزریقی

قالب گیری تراکمی

در این نوع قالب گیری از گرما و فشار برای شکل دادن پلیمر ذوب شده استفاده می شود. بدین ترتیب که پلیمر بین صفحه های جفت شده یک قالب متحرک به شکل قالب درآورده می شود. این روش بیشتر در مورد رزین های ترموست به کار گرفته می شود که نمی توانند ذوب شوند و پلیمر شاخه ای است ، سه بعدی شدن در حفره قالب رخ می دهد.

قالب گیری تزریقی

در قالب گیری تزریقی ، پلیمر ذوب شده در قالب حفره ای بسته فشرده می شود. این روش برای پلیمرهای ترموپلاستیک به کار برده می شود. یک تلمبه هیدرولیکی برای فرستادن پلیمر به قالب به کار گرفته می شود. قالب تزریقی ، فناوری تندتری از قالب گیری تراکمی دارد.

بیشتر بخوانید : روش قالب گیری تزریقی واکنش 

به تازگی ، یک روش نوین قالب گیری تزریقی به نام قالب گیری واکنش (RIM) برای ساخت پلیمرهای ترموست ابداع شده است. RIM نسبت به روش هایی که در گذشته استفاده می شدند ، تفاوت بارزی دارد و آن اینست که فرآورده پایانی به طور مستقیم از مونومر یا پلیمر با وزن مولکولی کم ساخته می شود که به سرعت و حتی هنگامی که واکنش پلیمریزاسیون در حال انجام است ، با شتاب مخلوط و به درون قالب تزریق ریخته می شود.

برای اینکه RIM موفقیت آمیز باشد ، مونومرها باید واکنش باشتابی داشته و شتاب واکنش باید به دقت در فرآیند قالب گیری همزمان و هماهنگ باشد. برتری های جالب توجهی در این روش وجود دارد:
تهیه پلیمرها پیش از قالب گیری حذف شده و شرایط انرژی موردنیاز برای حمل و نقل مونومرها کمتر است. در برخی موارد ، پُرکننده های سفت کننده همراه با واکنش گرها تزریق می شوند که به نام یک فرآیند RRIM یا واکنش سفت کننده قالب گیری تزریقی نام گذاری می شوند.

ریخته گری

فرآیند ریخته گری یک راه بسیار ساده تری است که در آن پلیمر مذاب در قالب ریخته شده و سپس فرآورده خنک می شود.

فروش انواع رزین های ترموست | یکتا پلیمر پارسا

یکتا پلیمر پارسا با تکیه بر توان علمی ، فنی و تجربه بالای کارشناسان خود ، مفتخر است با تعامل شرکت های معتبر داخلی و خارجی در زمینه عرضه مواد شیمیایی ، مواد پلیمری و حلال های شیمیایی مطابق با الزامات و استانداردهای روز ، کیفیت محصولات آزمایشگاهی و صنعتی خود را با بهره گیری از برندهای شناخته شده بین المللی تضمین نماید.

پلیمریزاسیون

ماکرومولکولی (مولکول های درشت) که ساختار آن به مونومر یا مونومرهایی که در تهیه آن به کار می رود بستگی دارد ، پلیمر نامیده می شود. در صورتی که شمار کمی از مونومرها با یکدیگر پیوند برقرار نمایند ، پلیمری با وزن مولکولی کم حاصل می شود که به نام الیگومر می باشد.
به واکنش شیمیایی که باعث برقراری پیوند میان مونومرها می گردد ، فرآیند پلیمریزاسیون (پلیمر شدن یا بسپارش) می گویند.

فرآیند پلیمریزاسیون (Polymerization)

در عمل پلیمریزاسیون ، گروه های پایانی از واحدهای ساختاری تشکیل شده اند که زنجیرهای پلیمری به آن خاتمه می یابد. همچنین در تمامی پلیمرهای مصنوعی ، یک واحد شیمیایی معین چندین مرتبه تکرار خواهد شد ، که به هنگام نمایش در داخل کروشه قرار می گیرد. مانند:

درجه پلیمری شدن (DP) اصطلاح دیگری است که مربوط به شمار کل بخش های ساختاری پلیمر ، یعنی طول زنجیر و وزن مولکولی آن می باشد.

پلیمریزاسیون

پلیمرهای ترموپلاستیک به چه نوع پلیمرهایی اطلاق می گردد؟

در صورتی که پلیمر در برخی از حلال های شیمیایی محلول باشد و در بیشتر موارد ذوب شود و سیال گردد ، ترموپلاستیک نامیده می شود. چنین پلیمرهایی مشبک نیستند ، یعنی خطی یا شاخه ای نمی باشند.

پلیمرهای ترموست چه نوع پلیمرهایی هستند؟

ترموست یا گرما سخت به پلیمرهایی گفته می‌ شود که در اثر گرما ذوب نمی‌شوند ، بلکه در دماهای بسیار بالا به صورت برگشت ناپذیری تجزیه می‌شوند. این رزین ها معمولاً در حالت مایع هستند و در ترکیب با هاردنر یا خشک‌ کن واکنشی غیر قابل ‌برگشت انجام داده و سخت می‌ شوند. از انواع این رزین‌ ها می‌ توان به رزین پلی ‌استر ، وینیل استر ، رزین اپوکسی ، رزین فنولیک و… اشاره نمود.

نکته : ترموست یا ترموپلاستیک بودن از ویژگی های فیزیکی یک پلیمر می باشد.

فرآیندهای پلیمری شدن ( پلیمریزاسیون )

  • واکنش پلیمریزاسیون مرحله ای
  • واکنش پلیمریزاسیون زنجیری

تفاوت واکنش های پلیمری شدن (پلیمریزاسیون) مرحله ای و زنجیری

واکنش مرحله ای :

1- درجه پلیمر شدن یا DP ، کم تا متوسط است.
2- مونومر به سرعت مصرف می گردد ، در حالیکه وزن مولکولی به آهستگی افزایش می یابد.
3- واکنش نیاز به آغازگر ندارد. به عبارتی دیگر واکنش با یک گونه مکانیزم در همه مراحل پیش می رود.
4- مرحله پایانی وجود ندارد ، زیرا گروه های پایانی هنوز واکنش پذیر هستند.
5- سرعت پلیمریزاسیون با مصرف گروه های عاملی ، به طور ثابت کاهش می یابد.

واکنش زنجیری :

1- درجه پلیمر شدن بزرگ است .
2- مونومر به آهستگی مصرف می شود ، درحالیکه وزن مولکولی به سرعت افزایش می یابد.
3- مکانیزم های مراحل آغاز و انتشار تفاوت دارد.
4- سرعت پلیمریزاسیون با فرآوری واحدهای آغازگر افزایش یافته و سپس ثابت باقی مانده تا اینکه مونومر به پایان رسد.

پلیمریزاسیون

پلیمرهای صنعتی حاصل از فرآیند پلیمریزاسیون چیستند؟

پلیمرهای صنعتی که با انجام عمل پلیمریزاسیون در شرایط مختلف به دست می آیند ، به سه نوع اصلی دسته بندی می شوند که عبارتند از :

  • پلاستیک ها
  • الیاف
  • لاستیک ها (الاستومرها)
  • پوشش ها
  • چسب ها

تفاوت این چند گروه در ویژگی های مکانیکی آن ها می باشد که به آن سختی (Modulus) می گویند. بالاترین سختی مربوط به الیاف می باشد و پایین ترین میزان سختی مربوط به لاستیک ها است.
استفاده از پلیمرهای صنعتی که جایگزین مناسبی برای فلزات می باشد ، به سرعت در جهان گسترش پیدا نموده و مصرف این پلیمرها بیش از 150 تُن در سال است. در جدول زیر ، میزان مصرف هرگروه را مشاهده می نمایید:

پلاستیک

الیاف

لاستیک

پوشش ها و چسب ها

56%

18%

11%

15%

پلاستیک ها

از مهم ترین پلیمرهای ترموپلاستیک می توان به پلی اتیلن ، پلی پروپیلن ، پلی وینیل کلراید و پلی استایرن اشاره نمود. پلاستیک ها می توانند شفاف ، سخت و محکم باشند. این ویژگی ها به ساختار مولکولی و نیروی چسبندگی مولکول ها بستگی دارد. پلاستیک ها را می توان رقیب سرسخت فلزها ، سرامیک و شیشه دانست و علت آنست که این نوع مواد پلیمری ، دارای وزن کمتری می باشند و در برابر خوردگی پایداری بیشتری دارند.

پلیمریزاسیون

کاربرد تعدادی از پلاستیک های معروف که از لحاظ تجاری بسیار با اهمیت می باشند ، در جدول زیر به خوبی نمایش داده شده است:

گونه پلاستیک

نام اختصاری

کاربرد

پلی اتیلن سبک

LDPE

پوشش ها ، بطری های نرمش پذیر ، اسباب بازی ها ، ظروف خانگی ، بسته بندی فیلم

پلی اتیلن سنگین

HDPE

لوله ها و صفحات ، عایق سایزی سیم و کابل ، بطری ها

پلی استایرن

PS

اسباب بازی ها ، لوازم آشپزخانه ، عایق سازی (از نوع اسفنجی) ، بسته بندی

پلی وینیل کلراید

PVC

کف سازی ، عایق سازی ، ساختمان ، لوله های نرمش ناپذیر

پلی پروپیلن

PP

قطعات خودرو ، لوازم آشپرخانه ، پرده سازی ، طناب

مطلب پیشنهادی : کاربرد پلیمر های مصنوعی در پزشکی

الیاف

قابلیت های منحصر به فرد این نوع از پلیمرهای صنعتی همچون توانایی عالی برای کشیده شدن ، پایداری مناسب در برابر گرما ، پیچ و تاب خوردن و سختی بالا ، رنگ پذیری و … سبب شده تا با توجه به نیاز بازار، به میزان زیادی تولید و مصرف گردد.
پلی استر ، ریون استات ، نایلون ، اکریلیک از جمله مهم ترین الیاف مصنوعی به شمار می روند که از فرآیند پلیمریزاسیون به دست می آیند.

پلیمریزاسیون

لاستیک ها

لاستیک یا الاستومرها پلیمرهایی هستند که ساختار مشبکی دارند و توانایی کشش و انقباض سریعی دارند. به عبارتی دیگر ویژگی های نرمش پذیر (پایداری کم در برابر فشار) آن ها استفاده از از این نوع پلیمرها را در صنایع مختلف متداول نموده است. مهم ترین الاستومرها ، استایرن بوتا دی اِن ، پلی بوتا دی اِن ، پلی اورتان ، اتیلن – پروپیلن و بوتیل می باشند.

پلیمریزاسیون

بیشتر بخوانید : کاربرد پلی اورتان در صنعت

آغازگرهای رادیکال آزاد

استایرن ، متیل متاکریلات و برخی سیکلو آلکن ها از جمله مونومرهایی هستند که در اثر گرما دادن و بدون افزایش هرگونه آغازگر رادیکال آزاد ، دستخوش پلیمری شدن ( پلیمریزاسیون ) می شوند اما بیشتر مونومرها نیازمند مقداری آغازگر هستند. آغازگرهای آزاد عموماً به چهار گونه دسته بندی می شوند :

1- پراکسیدها و هیدروپراکسیدها
2- ترکیب های آزو
3- آغازگرهای ردوکس
4- فوتوآغازگرها (آغازگرهای نوری)

پراکسیدها (ROOR) و هیدروپراکسیدها (ROOH)

این نوع آغازگرها در برابر گرما ناپایدارند و در یک دمای مناسب به رادیکال های مربوطه تبدیل شده که دما و سرعت تجزیه به ساختار مولکولی بستگی دارد. بنزوئیل پراکسید ، دی استیل پراکسید معمول ترین پراکسید می باشد که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

ترکیب های آزو

ترکیب های آزو که به عنوان آغازگر مورد استفاده قرار می گیرند ، دارای گروه های سیانو بر روی کربن های پیوند شده به گروه آزو می باشند.

آغازگرهای ردوکس (اکسایش – احیا)

فرآوری رادیکال های آزاد با واکنش های انتقال یک الکترون به خصوص برای پلیمریزاسیون در دمای پایین ، و همچنین پلیمر شدن امولسیون یعنی مایع در مایع صورت می پذیرد.

آغازگرهای نوری

دی سولفیدها ، بنزوئین و بنزیل نمونه هایی از آغازگرهای نوری هستند. برتری که آغازگرهای نوری نسبت به آزو و پراکسیدها دارند ، اینست که از دما پیروی نمی کنند ، این در حالیست که پراکسیدها و آزو به روش نوری و گرمایی تجزیه می شوند. به کمک آغازگرهای نوری ، عمل پلیمریزاسیون در دماهای خیلی پایین نیز انجام می گیرد.

سینتیک و مکانیزم پلیمریزاسیون

آغاز پلیمریزاسیون زنجیر رادیکال آزاد شامل دو واکنش می باشد:

  • فرآوری رادیکال آغازگر
  • افزایش رادیکال آغازگر به مونومر

افزایش رادیکال مونومر به مولکول مونومر دیگر و سپس افزایش الیگومر و پلیمر رادیکالی به مونومر در دسترس ، منجر به واکنش های فرآیند پلیمر شدن ( پلیمریزاسیون ) زنجیری می شود.

دو راه اصلی که براساس آن مرحله پایان می تواند در پلیمریزاسیون رادیکال آزاد رخ دهد ، عبارتست از:
1- جفت شدن رادیکال (ترکیب شدن)
2- تسهیم نامتناسب (Disproportionation) (دربرگیرنده جابجایی یک اتم از یک بخش پایانی زنجیر به بخش پایانی دیگر می باشد. این اتم معمولاً هیدرژن است)

تفاوت فرآیند ترکیب شدن با تسهیم نامتناسب

فرآیند ترکیب شدن منجر به باقی ماندن آغازگر در دو بخش پایانی زنجیر پلیمری می شود ، در حالی که تسهیم نامتناسب منجر به باقی ماندن آغازگر در یک انتها می گردد.

اینکه تا چه اندازه گام پایان ، توسط «جفت شدن» یا به وسیله « تسهیم نامنتاسب » انجام پذیرد ، به ساختار مونومر (ساختار رادیکال پایانی زنجیر) بستگی دارد. به طور مثال ، رادیکال های پلی استایرن در دمای پایین دستخوش جفت شدن می شوند و رادیکال های پلی متیل متاکریلات دستخوش تسهیم نامتناسب می گردند که در تصاویر زیر مشخص است :

جفت شدن

 

تسهیم نامتناسب

فروش انواع محصولات شیمیایی و آزمایشگاهی | یکتا پلیمر پارسا

یکتا پلیمر پارسا با سابقه ای بالغ بر چندین دهه حضور فعال در عرصه فروش مواد شیمیایی و در رقابت با شرکت های بزرگ ، با کسب رضایت مندی مشتریان خود و تأمین نیاز و خواسته ی آن ها با عرضه بهترین محصولات داخلی و خارجی (مواد پلیمری ، انواع رزین ها و … ) آماده خدمت رسانی می باشد.

رزین چیست؟

رزین ها (resins) هم به صورت طبیعی در طبیعت وجود دارند و هم به صورت مصنوعی تولید می شوند. رزین ها ترکیبات چسبناکی هستند که قابلیت سخت شدن دارند. از این رو دارای کاربردهای زیادی در صنعت ، معماری و سازه ها ، هنر و … دارند. این ترکیبات در آب حل نمی شوند اما در الکل ها انحلال پذیر می باشند. رزین های پلی استر ، اپوکسی ، فنولیک و … از مهم ترین رزین های مصنوعی می باشند. بدیهی است ورود به دنیای رزین ها بسیار گسترده است و برای بیان نحوه تولید (که یک پروسه پیچیده و طولانی است) و کاربردهای هریک نیاز به ارائه چندین جلد کتاب می باشد. در متن زیر سعی خود را بر آن داشته ایم تا به طور مختصر و اجمالی بتوانید با هریک از ترکیبات آشنا شوید.

رزین طبیعی ؛ صمغ برخی از درختان

رزین

رزین های مصنوعی

رزین

انواع رزین های مصنوعی

  • ترموپلاستیک : با گرما و حرارت حالت خمیری شکل پیدا می کنند.
  • ترموستینگ : گرما تاثیری بر روی شکل آن ها نمی گذارد.

رزینهای اپوکسی (Epoxy resin)

رزین های اپوکسی از لحاظ تجاری بسیار حائز اهمیت می باشند. این رزین ها از طریق واکنش پلیمری شدن مرحله ای بین یک اپوکسید و یک ترکیب دی هیدروکسی تشکیل می شوند. انجام چنین واکنشی منجر به گروه های آویز هیدروکسی می شود.

محصول تشکیل شده یک پیش پلیمر با وزن مولکولی کم است. خواص مطلوب این پیش پلیمر به کاربرد آن بستگی دارد. اما به دلیل وجود مشکل در دست یابی به وزن مولکولی خیلی بالا ، این امر میسر نمی باشد.

یکی از مهم ترین ترکیبات دی هیدورکسی ، بیس فنول A است که یک پیش پلیمر ایده آل در امر تجاری به حساب می آید. دیگر بیس فنول ها ، هیدروکینون و رزورسینول می باشند که البته استفاده از آن ها نسبت به بیس فنول A کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

با توجه به اینکه رزین های اپوکسی گروه های انتهایی فعال دارند ، از این رو قادرند با دیگر پلیمرها پیوند دهند. به طور مثال ، واکنش یک رزین اپوکسی با یک اکریلیک که یک کوپلیمر پیوندی را تشکیل می دهند و قادر به مشبک شدن می باشند.

رزین های فنولیک (Phenolic resin)

رزین فنولیک یا همان پلیمرهای تراکمی فنل – فرمالدهید ، جزء نخستین پلیمرهای تهیه شده بودند که جنبه تجاری پیدا نمودند. رزین های فنل فرمالدهید به دو روش زیر تهیه می شوند :

1- حضور یک کاتالیزور اسیدی در واکنش مقدار اضافی از فنل نسبت به فرمالدهید : محصول تولید شده نووالاک نامیده می شود.

2- حضور یک کاتالیزور قلیایی (بازی) در واکنش مقدار اضافی از فرمالدهید نسبت به فنل : محصول تولید شده رزول نامیده می شود و توسط حرارت دادن به یک پلیمر گرماسخت تبدیل می شود.

کاربردهای گسترده ای از رزین های فنولیک خصوصاً به عنوان لاک الکل ، روغن جلا ، چسب ها و ترکیب های قابل قالب گیری وجود دارد. از کاربردهای جالب این مواد پلیمری ، فیبرهای ضد شعله می باشد که در واقع همان نووالاک های شبکه ای شده می باشند. کینول یک نام تجاری معروف است که در عایق های حرارتی و البسه ایمنی استفاده می گردد.

تهیه رزول

تحت شرایط قلیایی ، فنول به شکل آنیون پایدار شده (به وسیله عامل رزونانس) حضور دارد. با افزودن آنیون به فرمالدهید فرآیند پلیمریزه شدن صورت می پذیرد. در این حالت ، متیلول فنول های استخلافی در موقعیت های ارتو و پارا تولید می گردند.

پس از حرارت دادن متیلول فنول های تشکیل شده اولیه طی یک واکنش تراکمی ، رزول ها تولید می شوند که وزن مولکولی بسیار پایینی دارند.

رزول ها مخلوط های پیچیده ای هستند که ساختار آن در تصویر زیر مشخص است.

برای تولید در مقیاس تجاری ، رزول ها را به میزان یک ویسکوزیته قابل قبول آماده سازی می نمایند. مرحله بعدی پلیمری شدن به وسیله گرم کردن می باشد که یک پلیمر شبکه ای با وزن مولکولی بالا حاصل می گردد و به نام Resite معروف است.

با توجه به کاربردی که از پلیمر انتظار داریم ، تولید پلیمر شبکه ای می تواند به صورت مستقیم در محلول قلیایی از رزول یا خنثی یا اسیدی انجام گیرد. نمونه مثالی که برای رساندن منظور می توان بیان نمود ، چسب های تخته چندلایی است که توسط مخلوط کردن افزودنی های مناسب مانند پودر چوب با محلول بازی رزول تهیه می گردند. آن گاه این مخلوط بر روی سطح چوبی که قبل از گذاشتن آن ها در پرس داغ روکش شده است ، گسترده می شود. گرمای پرس علاوه بر بخار نمودن آب ، باعث پلیمری شدن نیز می گردد. در این صورت است که یک واکنش پیوندی بسیار مقاوم بین رزین و اجزای تشکیل دهنده چوب ایجاد می شود.

تهیه نووالاک

محصول به دست آمده توسط کاتالیزور اسیدی کاملاً متفاوت از نوع بازی خود می باشد. مکانیسم واکنش شامل پروتون دار شدن گروه کربونیل و متعاقب آن جایگزینی آروماتیک الکتروفیلی در محل های ارتو و پارا می باشد. در شرایط اسیدی واکنش رو به جلو رفته و پل های متیلن تشکیل می شود. نتیجه نهایی حاصل شده در مراحل پلیمر شدن ، تشکیل مخلوط های پلیمری با وزن مولکولی کم می باشد.

پس از اتمام واکنش تراکمی ، محصول به دست آمده یک نووالاک قابل ذوب است که وزن مولکولی آن به بزرگی نسبت فنل – فرمالدهید می باشد.

تولید تجاری نوالاک و رزول

تولید تجاری رزین های فنولیک نوالاک و رزول ، شامل دو مرحله می باشد که به شرح زیر است:

مونومرها و کاتالیست در محلول آبی با ویسکوزیته به نسبت کم واکنش می دهند. آن گاه آب در شرایط خلأ برداشته می شود و محصول جامد به شکل پودر در می آید. در این مرحله پلیمر وزن مولکولی به نسبت کمی دارد و قابل حل یا ذوب شدن می باشد. این مرحله را A می دانند. رزین مرحله A با افزودنی هایی مانند هگزا متیلن تترا آمین یا پارا فرمالدهید مخلوط شده و با حرارت دادن وزن مولکولی بالا می رود که این مرحله را B می نامند. پلیمر به رزیت (رزیت : رزین با وزن مولکولی زیاد و غیر قابل ذوب) تبدیل گشته که همان مرحله نهایی عمل قالب گیری می باشد و به عنوان مرحله C نامیده می گردد.

انواع مختلف افزودنی ها به صورت تقویت کننده ، هدایت کننده در فرمول های قالب گیری شامل ذره های چوب ، تکه های پارچه ، پنبه نسوز و پشم شیشه مورد استفاده قرار می گیرند.

مخلوط و ذوب شدن رزین های فنولیک با لاستیک سنتز شده ، می تواند باعث افزایش نرمی ، انعطاف پذیری و بهبود خواص آن شود.

رزین های پلی استر (Polyester resin)

پلی استرهای غیراشباع خطی برای تولید پلیمرهایی با وزن مولکولی نسبتاً کم به کار می روند ، سپس در مونومرهایی مانند استایرن حل شده و یک محلول ویسکوز را به وجود می آورند. شبکه ای شدن معمولاً با آغازگرهای رادیکال آزاد شروع شده و این یعنی پلیمری شدن وینیلی بین پلی استر و مونومر حلال اتفاق می افتد. استایرن رایج ترین ترکیبی می باشد که به عنوان حلال مونومر مورد استفاده قرار می گیرد.

پلی استرهای غیراشباع مهم ترین و بیشترین نقش را نسبت به پلیمرهای معمولی در به هم پیوستن الیاف شیشه دارند. که باعث به وجود آوردن اشکال مختلفی از آن می گردد و کاربردهای مختلفی را می توان به آن اختصاص داد.

در تصویر زیر ، واکنش بین انیدریدهای مالئیک و فتالیک و دی اتیلن گلیکول را مشاهده می کنید که یک پلی استر غیراشباع را از آن می توان تهیه نمود. همانگونه که مشخص است واحدهای مالئیک و فتالیک به طور تصادفی توزیع می شوند. شبکه ای شدن با استایرن اتفاق می افتد.

رزین

خواص رزین پلی استر غیر اشباع با استفاده از انواع مختلف دی اسیدها و گلیکول ها و یا نسبت های متغیر واکنش گر ها تغییر می کند. مونومر حلال و غلظت آن نیز قابل تغییر می باشد.

مقاومت در برابر حرارت و شعله ، توسط مونومرهای هالوژنه نظیر انیدرید کلریندیک و تترا بروموفتالیک انیدرید حاصل می گردد. به طور کلی می توان گفت پلی استرهایی با مقاومت شیمیایی عالی ،  با استفاده از گلیکول هایی که ممانعت فضایی برای اتصال به وجود می آورند ، تهیه می شوند. گلیکول های معمولی شامل مونو اتیلن و مونو پروپیلن گلیکول یا دی اتیلن و دی پروپیلن گلیکول می باشد.

رزین

یکتا پلیمر پارسا

ارائه محصولات با کیفیت به مشتریان گرامی ، از مهم ترین اهداف مجموعه یکتا پلیمر پارسا می باشد. رسیدن به این امر مطلوب ، با شناخت کافی از محصولات موجود در بازار میسر می شود. متخصصان و کارشناسان ارشد این مجموعه ، با آگاهی از برندهای مطرح و کنترل کیفی مواد شیمیایی و مواد پلیمری با عرضه مرغوب ترین محصولات ، جامه عمل به کلیه تعهدات خود در قبال مشتریان عزیز پوشانیده و در راستای تحقق آن گام برمی دارند.

رزین های عرضه شده در این واحد ، انطباق کامل با تمامی استانداردهای صنعت رزین ایران و صنعت جهانی را داشته و با قیمت های مناسب به فروش می رسند.

کاربرد پلی اورتان

کاربرد پلی اورتان در صنعت تنها به موارد زیر محدود نمی شود و محققان دائماً در حال یافتن کاربردهای جدیدی برای این ماده پلیمری می باشند.

کاربرد پلی اورتان در صنایع مختلف (Polyurethane)

در ذیل به معرفی تعدادی از صنایعی که استفاده از پلی اورتان در آن ها از اهمیت زیادی برخوردار می باشد ، می پردازیم:

  • ساختمان سازی : پنجره ها ، استخرهای شنا و …
  • صنعت نساجی : الیاف الاستومری
  • ایزولاسیون : اسفنج ها
  • وسایل تزئینی : افزودنی ها و پوشش ها
  • صنعت خودرو : روکش ها
  • صنایع تولید لوازم ورزشی : راکت ها ، تخته های موج سواری
  • سازه ها : چسب های قوی

مطلب پیشنهادی : کاربرد پلیمر پلی اورتان در پزشکی

کاربرد پلی اورتان در ساختمان سازی

از پلی اورتان در هنگام قالب ریزی پروفیل های پنجره های دوجداره استفاده می نمایند که یک عایق حرارتی بسیار مناسب برای جلوگیری از هدر رفت انرژی و گرمای خانه به شمار می رود. همچنین برای پوشش دهی استخرهای شنا با عملکرد ضدآب بودن و جلوگیری از نشتی بستر استخر به کار می رود.

کاربرد پلی اورتان الاستومری در صنعت نساجی

یکی از مهم ترین کاربردهای پلی اورتان ، در تهیه الیاف دارای کوپلیمرهای الاستومری می باشد.
الیاف الاستومری از نظر ویژگی های ساختاری ، به پلیمرهای الاستومری ترموپلاستیک شباهت دارند. این الیاف دارای بخش های سخت و نرم می باشند. (الاستومرها : پلیمرهایی با ویژگی نرمش پذیر هستند که توانایی کشش و انقباض سریع دارند. بیشتر آن ها دارای ساختار مشبک هستند.)

دی ایزو سیانات آروماتیک با پلی اتر یا پلی استر دارای انتهای هیدروکسی با وزن مولکولی متوسط 2000 تا 3000 وارد واکنش می شود. بدین سبب پلیمری با انتهای ایزوسیانات تهیه می گردد. سپس این ماده با یک دی آمین واکنش می دهد و موجب می گردد تا طول زنجیر افزایش یابد.

پلی اترها و پلی استرهای به کار رفته معمولاً پلی پروپیلن گلیکول و پلی دی اتیلن گلیکول آدیپات می باشد. تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) و متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات (MDI) نمونه هایی از دی ایزو سیانات ها هستند. از اتیلن دی آمین به عنوان افزایش دهنده زنجیر استفاده می گردد.

بیشتر بخوانید : تکمیل الاستومری بر روی الیاف

تکمیل های الاستومری به تکمیل های کششی یا ارتجاعی می گویند که برای تولید منسوجات کشباف کاربرد دارند. این تکمیل منجر به ایجاد حالت کشسان پایدار در کالا می شود و عموماً با مواد سیلیکونی حاصل می گردد.

متداول ترین روش تهیه پارچه هایی با تکمیل الاستومری ، ترکیب درصد اندکی از الیاف کشسان که اغلب پلی اورتان های قطعه ای می باشد ، در فرآیند تولید نخ قبل از تهیه پارچه است.
از جمله کاربرد پلی اورتان تکمیل یافته شده در لباس شنا ، لباس ورزشی ، جوراب و شلوارهای استرچ می باشد.

مواد سیلیکونی الاستومری ، عموماً در ترکیب با پلیمرهای پلی اورتانی نظیر ایزوسیانات بلوکه شده ، برای ایجاد مقاومت در برابر جمع شدگی به کار می روند.

تعدادی از خصوصیات بهبود یافته منسوج به وسیله تکمیل های الاستومری عبارتست از :

  • زیردست بسیار نرم
  • مقاومت سایشی بالا
  • بهبود برگشت از چروک
  • دوخت پذیری بهتر

کاربرد پلی اورتان در ایزولاسیون (تولید انواع اسفنج ها)

اسفنج های پلیمری نمونه بارز کاربرد پلی اورتان در صنعت ایزولاسیون می باشند. در تولید اسفنج های سخت ، نرم (انعطاف پذیر) یا غیر قابل اشتعال ، پلی اورتان بخش زیادی از ماده تشکیل دهنده آن را به خود اختصاص داده است.

نحوه تولید اسفنج های سخت

اسفنج های سخت در برخی مواقع بدون آب تهیه می شوند. این عمل به وسیله واکنش یک پیش پلیمر با انتهای هیدروکسی با دی ایزوسیانات در حضور عامل دمیدن انجام می شود. در این حالت ، وزن مولکولی پلیمر تهیه شده از طریق اتصال های اورتانی محدود می گردد.

از اسفنج های سخت در ایزولاسیون و عایق بندی استفاده می شود. عایق بندی صفحات ، بسته بندی قطعات و .. نمونه هایی از کاربرد پلی اورتان در اسفنج سخت می باشد. علت استفاده به عنوان عایق اینست که عامل دمیدن در سلول های اسفنج به دام افتاده هدایت حرارتی خیلی کمی دارند.

کاربرد پلی اورتان

نحوه تولید اسفنج های نرم

اسفنح های قابل انعطاف عموماً از دی هیدروکسی پلی استرها یا پلی اترها تهیه می گردند. واکنش دی ایزوسیانات ها با پلی استرهای شامل کربوکسیل انتهایی منجر به تهیه اسفنج نرم می شود. با توجه به اینکه هیچ اورتانی در آن وجود ندارد ولی چنین واکنشی را تحت عنوان اسفنج های پلی اورتانی به شمار می آورند.
به عبارت دیگر تمام اسفنج هایی که با استفاده از دی ایزوسیانات تهیه می شود در گروه پلی اورتان ها طبقه بندی می شوند.

از جمله کاربردهای اسفنج نرم در صندلی اتومبیل ، مبلمان ، صندلی های اداری ، صندلی های سینما ، پارچه های لباس های گرم نظیر پالتو ، رختخواب ، زیرانداز ، پتو و … می باشد.

کاربرد پلی اورتان

نحوه تولید اسفنج های غیر قابل اشتعال

از تکنولوژی های نوینی که در ساخت اسفنج ها به کار گرفته شده است ، تبدیل پلی اورتان معمولی به پلی اورتان خود خاموشگر (self extinguishing) می باشد ، که موجب منحصر به فرد شدن کاربرد پلی اورتان در صنعت گشته است. این کار به دو روش انجام می شود:

1- پلی اورتان هایی که با فسفر پوشیده می شوند ، دارای خاصیت ضد اشتعال می شوند.

کاربرد پلی اورتان

2- اگر گروه های انتهایی ایزوسیانات به پلی ایزوسیانورات ها تبدیل گردند ، خاصیت خودخاموشگر به پلیمر داده می شود. ایزوسیانورات دارای دو ویژگی : افزایش پایداری حرارتی و تقلیل خاصیت آتشگیری می باشد. چنین واکنشی در حضور کاتالیزورهایی همچون کربوکسیلات، فنوکسید و آلکوکسید فلزهای قلیایی سریعتر و آسان تر انجام می شود.

سایر روش های تهیه اسفنج های پلیمری

اسفنج های پلیمری بسته به نوع پلیمر و کاربرد آن به روش های گوناگونی تولید می شوند.

از عامل دمیدن یا مولد کف در پلیمرهایی مانند پلی استایرن برای تهیه اسفنج ها استفاده می گردد. این عامل به دو صورت فیزیکی و شیمیایی می باشد.

عامل دمیدن فیزیکی

گازهایی نظیر نیتروژن ، دی اکسید کربن و … تحت فشار در پلیمر حل می شوند. همچنین می توان از مایعاتی با نقطه جوش پایین (نظیر کلروفلوئوروکربن ها) که بر اثر گرما قابل حل هستند ، در پلیمر حل نمود.

عامل دمیدن شیمیایی

عواملی که بر اثر گرما تجزیه می شوند و گاز تولید می کنند. به طور مثال بنزن سولفونیل هیدرازید در دمایی حدود 160 درجه سانتی گراد گاز نیتروژن آزاد می کند.

کاربرد پلی اورتان در وسایل تزئینی

سبکی ، ضد آب بودن و مقاومت بالای پلی یورتان موجب شده است تا از آن به عنوان پانل ها و فریم های تزئینی استفاده گردد ، به نحوه ای که قاب هایی با ظاهری شبیه به چوب ساخته می شوند که با قیمتی کم جلوه دکوراتیو بالایی دارد.

کاربرد پلی اورتان در لوازم ورزشی

تخته موج سواری باید دارای ویژگی های زیر باشد :

1- مقاومت بالا در برابر ضرباتی که بر اثر آب به آن اصابت می شود.
2- سبکی متریال اولیه تا امکان شناور شدن بر روی آب وجود داشته باشد.

پلی اورتان به دلیل دارا بودن ویژگی های فوق ، امکان ساخت تخته موج سواری را از این ماده پلیمری فراهم نموده است.

کاربرد پلی اورتان در سازه ها

پُر کردن سازه های بتنی با چسب هایی از جنس رزین پلی اورتان صورت می پذیرد. (به عنوان درزگیر) این چسب ها دارای خواص منحصر به فرد زیر می باشند:

1- مقاوم در دمای بالا (تا 100 درجه سانتی گراد)
2- انعطاف پذیری زیاد
3- پایداری در برابر حلال شیمیایی اسیدی یا قلیایی
4- عدم تغییر شکل در برابر اغلب مواد شیمیایی
5- عدم نفوذپذیری آب

فرم ژله ای این نوع چسب ها در تعمیر قایق ها یا هواپیماهای سبک ، آب بندی کردن ، تعمیر بناهای تاریخی و انواع ساختمانی چسب های پلی اورتان در کف کامپوزیت ، کفپوش و … کاربرد دارد.

درباره یکتا پلیمر پارسا

یکتا پلیمر پارسا جهت تحقق بخشیدن به اهداف خود که همانا ارائه بهترین کیفیت ، خدمات و محصولات با استانداردهای بین المللی و عرضه آن به تولید کنندگان داخلی می باشد ، گامی موثر برداشته تا هم افزایی توان عملیاتی با شرکت ها و کارخانه های فعال داخلی در این زمینه را گسترش دهد.

تخصص ما در زمینه عرضه انواع مواد پلیمری  و انواع رزین از مطرح ترین برندهای جهانی و بهترین برندهای ایرانی می باشد.

ماده سفید کننده

سفید کننده ها نوعی از مواد شیمیایی با فرمولاسیون خاص هستند که در مقیاس خانگی یا صنعتی استفاده می گردند. این مواد عموماً در صنایع نساجی و کاغذ سازی به شکل گسترده مورد استفاده می گیرند. جالب است بدانید این ترکیبات علاوه بر خاصیت سفیدکنندگی ، قابلیت ضدعفونی کنندگی را نیز دارا می باشند. به همین دلیل در صنایع غذایی ، صنایع بهداشتی و پزشکی نیز دارای کاربرد می باشند.
در متن ذیل انواع مختلف ماده سفید کننده را معرفی نموده و به بررسی هریک از این مواد و کاربردهایشان می پردازیم.

انواع ماده سفید کننده

آب اکسیژنه

هیدروژن پراکسید H2O2 (نام علمی آب اکسیژنه) ، ساده ترین نوع پراکسید است که یک اکسیدکننده قوی به شمار می رود. این ماده به عنوان سفیدکننده و ضدعفونی کننده کاربرد دارد. آبی رنگ است و ویسکوزیته آن از آب بیشتر است.
آب اکسیژنه به راحتی در آب حل شده و در اثر واکنش با مواد آلی ، به آب و اکسیژن تجزیه می شود.
خواص منحصر به فرد این اکسید کننده موجب گردیده است تا به طور گسترده در صنعت و پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

ماده سفید کننده

خصوصیات شیمیایی آب اکسیژنه به عنوان ماده سفید کننده

پراکسید هیدروژن ناپایدار است و در حضور کاتالیزور به آرامی تجزیه می شود.
آب اکسیژنه در اثر گرما یا نور خورشید و قبل از رسیدن به نقطه جوش تجزیه می گردد و این عمل تجزیه در محیط بازی سریعتر و در محیط اسیدی کندتر از محیط خنثی صورت می گیرد. لذا باید آن را در محیطی خنک و ظروف تاریک نگهداری کرد. از آنجایی که این ماده در تماس با هوا یا آب به سادگی و با سرعت زیاد تجزیه می شود ، بنابراین از مواد شیمیایی حاوی کلر ایمن تر به حساب می آید.

آب اکسیژنه در صورت تجزیه، رادیکال های OH- ایجاد نموده که خاصیت شدید اکسیدکنندگی دارند. این رادیکال ها قابلیت اکسیدکنندگی بسیاری از مواد آلی و معدنی را دارند. تسریع در تجزیه آب اکسیژنه می تواند با افزودن موادی همچون فلزات و قلیاها صورت پذیرد.

کاربرد آب اکسیژنه در صنایع غذایی

از این ماده برای ضدعفونی کردن سطوح فنی تجهیزاتی استفاده می نمایند که در تماس مستقیم با مواد غذایی هستند. همچنین برای میکروب زدایی بسته بندی ها در کارخانجات لبنی کاربرد دارد.

کاربرد آب اکسیژنه در پزشکی

برای جلوگیری از عفونت در زخم ها و بریدگی های سطحی قابل استفاده است. همچنین گندزدایی محیط های بیمارستانی را می توان به کمک هیدروژن پر اکسید انجام داد. (این ماده می تواند مخمرها ، قارچ ها ، باکتری ها ، کپک ها و ویروس ها را نابود نماید.)

توجه : این ترکیب در غلظت های بالا در تماس با پوست می تواند منجر به ایجاد تاول ، زخم و یا سوزش شود.

کاربرد آب اکسیژنه در صنایع نساجی

ماده سفید کننده ای که به صورت گسترده جهت سفیدگری الیاف سلولزی طبیعی (پنبه ، کتان ، کنف و …) و الیاف پروتئینی (چشم ، ابریشم و … ) مورد استفاده قرار می گیرد ، آب اکسیژنه می باشد. آب اکسیژنه تأثیر اندکی در سفیدگری الیاف مصنوعی دارد.
سفیدگری با آب اکسیژنه باید تحت شرایط قلیایی انجام پذیرد. در صورت نیاز ، از مواد سفید کننده نوری یا اپتیکال برایتنر بعد از سفیدگری با پراکسیدها استفاده می گردد.

همچنین به عنوان یک عامل سفید کننده در تولید خمیر کاغذ کاربرد بسیار دارد.

اکسیژن فعال

در اغلب ترکیبات آلی و غیر آلی که حاوی اکسیژن می باشند مانند آب ، الکل ها ، اکسیدهای فلزی ، کربنات ها و … ، اتصال اتم اکسیژن با اتم های دیگر برقرار است لذا اتم اکسیژن به سهولت نمی تواند آزاد شود. ولی در پراکسیدها که دارای گروه O-O هستند ، دو اتم اکسیژن به طور مستقیم به یکدیگر متصل شده اند ، بنابراین پیوند اکسیژن با اکسیژن می تواند شکسته شود و یک اتم را به عنوان اکسیژن فعال آزاد نماید. لازم به ذکر است این ماده یک سفیدکننده بدون کلر به حساب می آید.

هیپوکلریت ها

ماده شیمیایی سدیم هیپوکلریت (NaClO) به عنوان سفید کننده و با نام تجاری آب ژاول عرضه می گردد. از جمله ویژگی های مثبت آب ژاول می توان به خاصيت ضدعفوني کنندگی آن اشاره نمود ، زيرا يک سفيدکننده کلردار است. این ماده زردرنگ ، شفاف و بوی تندی دارد.

خصوصیات شیمیایی هیپوکلریت سدیم به عنوان ماده سفید کننده

محلول هيپوکلريت سديم همچون آب اکسیژنه ناپايدار است و در مجاورت نور و گرما تجزيه گشته و اکسيژن آزاد می نماید ، بنابراین بايد آن را در ظروف تیره ، مات و  به دور از گرما نگهداری نمود.

کاربرد هیپوکلریت در پزشکی و موارد بهداشتی

به علت خاصیت ضدعفونی کنندگی محلول هيپوکلريت (نابود کردن میکروب ها ، قارچ ها ، باکتری ها و ویروس ها) دارای مصارف خانگی یا صنعتی می باشد. در مخازن آب ، فاضلاب ، آزمایشگاه ها و یا اهداف خانگی از قبیل ضدعفونی کردن سطوح ، سرویس بهداشتی ، حمام ، آشپرخانه و غیره قابل استفاده می باشد.

ماده سفید کننده

کاربرد هیپوکلریت در نساجی

در یک دوره زمانی از هیپوکلریت ها به شکلی گسترده به عنوان ماده سفید کننده برای الیاف سلولزی استفاده می گردید. قبل از انجام عملیات سفیدگری با هیپوکلریت ها ، می بایست الیاف تحت شرایط قلیایی به منظور جداسازی کلیه چربی ها و ناخالصی ها شستشو داده شوند. ایرادی که در استفاده از هیپوکلریت ها وجود دارد ، زردی کالا پس از مدتی است که کاملاً مشهود است. از این رو از این ماده کمتر استفاده می گردد.

قدرت هیپوکلریت ها را با میزان کلر فعال بیان می نمایند. این قدرت مربوط به کلری است که در واکنش با اسیدها تشکیل می شود. این درحالیست که تحت شرایط قلیایی کلر بدین صورت آزاد نمی گردد.

ماده سفید کننده

کلریت سدیم به عنوان ماده سفید کننده

عمده ترین کاربرد این ماده برای استفاده در صنایع مرتبط با تولید کاغذ یا نساجی می باشد. این ترکیب با فرمول شیمیایی NaClO2 به عنوان یک ماده سفید کننده مورد استفاده قرار می گیرد و تنها ترکیبی است که در شرایط اسیدی برای سفیدگری به کار می رود. این ماده در فرآیند سفیدگری پارچه کتانی و برخی الیاف های مصنوعی (مثل اکریلیک ها) مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده شیمیایی نباید روی الیاف پروتئینی یا پلی اورتان به کار گرفته شود.

پراستیک اسید 

پراستیک اسید، عامل اکسیدکننده بالقوه ای متشکل از هیدروژن پراکساید و استیک اسید است که به سادگی در آب حل شده و به فرآورده هایی نظیر آب، استیک اسید و اکسیژن تجزیه می‌ گردد. مایعی بی رنگ است و بوی تند سرکه دارد. خاصیت ضدعفونی کنندگی آن از هیدروژن پراکسید بیشتر است.

کاربرد پراستیک اسید در صنایع نساجی به عنوان ماده سفید کننده

این ترکیب با فرمول شیمیایی CH3COOOH و وزن مولکولی 76 به عنوان یک ماده سفید کننده در صنعت نساجی مورد مصرف قرار می گیرد. پر استیک اسید به عنوان ماده سفید کننده الیاف سلولزی بازیافتی و پلی آمید قابل استفاده است.

از دیگر کاربردهای آن می توان به موارد زیر اشاره نمود:

در صنعت حمل و نقل مواد غذایی، به عنوان بهداشتی کننده سطوح در تماس با مواد غذایی و به عنوان ضدعفونی کننده برای میوه ها، سبزیجات، گوشت و تخم مرغ می باشد. همچنین به عنوان ماده ضدعفونی کننده آب نهر نیز از آن استفاده شده که مانع از تشکیل لجن می گردد.

این ماده در دمای معمولی پایدار است . با توجه به اشتعال زا بودن این ترکیب ، می بایست دقت نمود تا همگام نگهداری با مواد قابل اشتعال در تماس نباشد.

یکتا پلیمر پارسا

کلیه مواد شیمیایی ، مواد پلیمری و انواع حلال شیمیایی عرضه شده توسط این مجموعه ؛ با توجه به اصل استفاده از مواد مرغوب در تولید محصولات صنعتی ، بهداشتی و یا آزمایشگاهی ، از بهترین برندهای خارجی و داخلی خریداری گردیده و در اختیار مشتریان ارجمند قرار داده می شود.
یکتا پلیمر پارسا با هدف خدمات رسانی با بالاترین کیفیت و رعایت اصول مشتری مداری ، با گردآوری متخصصان این حوزه ، با ارائه مشاوره رایگان ، ماده شیمیایی موردنیاز صنایع را تأمین می نماید.

ساخت کامپوزیت

افزایش روز افزون استفاده از قطعات کامپوزیتی در اغلب صنایع موجب گردیده است تا این علم نوین روز به روز پیشرفته تر شود و دارای کاربردهای گسترده تری گردد.
ساخت کامپوزیت ها یا به عبارتی ساخت قطعات کامپوزیتی گرما سخت از طریق فرآیندهای مختلفی صورت می پذیرد که در مطلب ذیل به بررسی آن ها می پردازیم :

ساخت کامپوزیت ها

ساخت قطعات کامپوزیتی با کیفیت و بدون نقص ، هدف نهایی فرآیند تولید می باشد. نایکنواختی ، شکستگی یا وجود حباب از جمله عیوبی است که نباید در قطعه تولید شده ایجاد گردد.
پارامترهای فرآیندی باید حتماً به دقت بررسی و تنظیم شوند تا از بوجود آمدن این موارد ممانعت به عمل آید.

بدنه خودرو از قطعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن

ساخت کامپوزیت

فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی

مراحل ساخت قطعه کامپوزیتی به شرح زیر می باشد :

  • لایه گذاری
  • شکل دهی
  • پخت
  • پخت فاینال (نهایی)
  • سرمایش

لازم به ذکر است که در هنگام ساخت قطعه کامپوزیتی ، نمی توان این مراحل را از یکدیگر تفکیک شده دانست ، زیرا زمانی که عامل پخت افزوده می گردد و مرحله پخت رزین در حال انجام است  ، مراحل لایه گذاری و شکل دهی نیز به اجرا در آمده اند ولی به علت طولانی بودن پیشرفت واکنش ، این مراحل از نظر زمانی محدود هستند و می توان گفت بخش اعظم واکنش پخت بعد از لایه گذاری انجام می پذیرد.

همچنین در برخی فرآیندهای ساخت کامپوزیت ها ، ممکن است هریک از مرحله ها خود در چند زیر مرحله انجام شوند و یا برخی مرحله ها با مراحل دیگر در آمیخته شده و به صورت همزمان صورت پذیرد. به طور مثال مرحله لایه گذاری و شکل دهی در یک زمان انجام گیرد ، به همین علت آغاز و پایان هر مرحله به تعریف آن وابسته می باشد.

ساخت کامپوزیت

پارامترهای مهم در فرآیند ساخت کامپوزیت ها

  • دما
  • فشار
  • زمان

در هر یک از مراحل فوق الذکر ، این امکان وجود دارد که دما یا فشار با سرعت ثابتی افزایش یا کاهش پیدا نمایند یا در بازه زمانی مشخصی ثابت نگه داشته شود.

چگونه با تنظیم پارامترهای فشار ، دما و زمان از ایجاد حباب در ساخت قطعه کامپوزیتی جلوگیری می شود؟

برای رسیدن به این منظور باید دما کاهش یابد تا حجم حباب های ایجاد شده کمتر شود ، اما از آنجایی که واکنش پخت در دماهای بالا صورت می پذیرد ، برای کاستن حجم حباب ها در لایه ها در زمان پخت قطعه ، باید یک فشار خارجی بر قطعه کامپوزیتی اعمال گردد. این فشار دو مزیت دارد:

1- علاوه بر حذف حباب ها و شکاف های موجود بین الیاف تقویت کننده و رزین ، میزان تقویت کننده در اثر خروج رزین اضافی افزایش می یابد.
2- لایه هایی یکپارچه از کامپوزیت با توزیع یکنواخت الیاف تقویت کننده ایجاد می گردد.

نتیجه : دمای بالای پخت موجب کاهش ویسکوزیته رزین گشته ، به همین دلیل امکان خروج حباب را در اثر جریان رزین اضافی تحت فشار فراهم آورده پس حباب سازی در بین قطعات کامپوزیتی به حداقل ممکن خواهد رسید.

توجه به المان های زیر در هنگام ساخت کامپوزیت ضروری است!

  • سرعت پخت مناسب
  • جلوگیری از افزایش بیش از حد دما
  • کنترل توزیع تقویت کننده
  • جلوگیری از تغییر جهت الیاف
  • کاهش تنش های پسماند
  • کاهش کسر حجمی حباب

بررسی مراحل ساخت کامپوزیت ها

مرحله لایه گذاری

برای رسیدن به ویژگی های منحصر به فرد مکانیکی قطعات کامپوزیتی ، در طراحی آن ها باید الیاف تقویت کننده نظیر الیاف شیشه ، الیاف کربن ، الیاف کولار و … در جهات مشخصی قرار داده شوند. عملیات لایه گذاری به صورت دستی یا خودکار انجام می پذیرد. این الیاف تقویت کننده قبل یا بعد از انتقال به قالب با رزین آغشته می گردند. عموماً دما و فشار وارد شده بر قطعه ثابت است.

بسته به نوع طراحی قطعه ، تعداد مشخصی از لایه های تقویت کننده براساس شکل و نوع موردنیاز الگو با ترتیب معینی بر روی قالب قرار داده می شوند.

واضح است که این مرحله فقط برای کامپوزیت های لایه ای قابل انجام است و در فرآیند ساخت کامپوزیت بر پایه تزریق رزین و الیاف تقویت کننده کوتاه ، مرحله لایه گذاری وجود ندارد.

الیاف تقویت کننده

ساخت کامپوزیت

مرحله شکل دهی

در این مرحله قطعه بر روی قالب به طور همزمان با لایه گذاری شکل می گیرد. فشار مورد نیاز برای فشرده سازی لایه ها در این فرآیند توسط غلتک ، اتوکلاو ، فشار هوا ، کیسه خلأ یا اعمال کشش به الیاف تأمین می گردد. نقش فشار وارد آمده بر جریان رزین ، بر روی کیفیت ظاهری ، فیزیکی و مکانیکی آن کاملاً محسوس می باشد.

مرحله پخت

رزین هایی ک در دمای محیط به صورت جامد هستند ، در این مرحله قابل ذوب می باشند. بر اثر عملیات گرمایش رزین تا یک دمای مشخص ، واکنش شیمیایی پخت آغاز می گردد. این واکنش ، گرمازا است و همین گرمای آزاد شده به افزایش سرعت پخت کمک بسیاری می نماید. در این حالت ، پیوندهای عرضی شروع به شکل گیری نموده و پیشرفت در واکنش پخت باعث افزایش سریع ویسکوزیته می شود به گونه ای که دیگر امکان جابجایی یا جریان وجود نخواهد داشت.

در انتها با واکنش میزان مشخصی از گروه های عاملی پخت ، رزین از حالت مایع به شکل ژله ای تبدیل می گردد. به این نقطه در اصطلاح ، نقطه ژل شدن می گویند. در انتهای واکنش پخت ، سرعت واکنش کاهش می یابد ، زیرا غلظت اجزای سامانه رزین کم شده است. در این حالت ، به دلیل وجود تعداد بالای پیوندهای عرضی و ایجاد یک شبکه تراکمی سه بعدی ، رزین به شکل یک جامد سخت تبدیل می گردد.

کنترل انتقال گرما

از آنجایی که در زمان واکنش پخت رزین های گرماسخت ، گرمای زیادی آزاد می شود ، احتمال تخریب رزین وجود خواهد داشت. برای جلوگیری از این کار ، لازم است که گرمای تولید شده در قطعه ، با سرعت مناسبی خارج گردد. مشکل اینجاست که رسانایی گرمایی رزین های گرماسخت ، بسیار کم است ، خصوصاً این حالت در قطعه های ضخیم تر منجر به تجمع مقدار زیادی گرما در قطعه می گردد.

در این زمان رزین در بخش های مختلف قطعه در حالات فیزیکی متفاوتی (از قبیل مایع ، لاستیکی ، جامد ژل نشده و جامد ژل شده) قرار می گیرد و باعث ایجاد تنش های پسماند می گردد. به همین منظور ، کنترل تغییرات دمایی و سرعت جذب گرما در چرخه پخت کاملاً ضروری و دارای اهمیت زیادی می باشد.

فرآیند پخت بهینه چیست؟

به فرآیندی می توان پخت بهینه را اطلاق نمود که منجر به ساخت قطعه ای با ویژگی های مکانیکی ایده آل شود و همزمان امکان پخت یکنواخت ، کامل و سریع ، فشردگی یکنواخت بین لایه ها ، خروج رزین اضافی ، حداقل شدن میزان حباب ، حذف آسیب دیدگی و تنش پسماند را فراهم نماید.

نحوه دستیابی به پخت بهینه در ساخت کامپوزیت

دستیبابی به این امر بسیار دشوار می باشد. در روش های سنتی ، با کمک روش سعی و خطا و با در نظر گرفتن دمای تخریب رزین ، یک تاریخچه دمایی مطلوب تعریف می گردد و شرایط بهینه با به حداقل رساندن مقدار این تابع تعیین می گردد.
در تکنولوژی های جدید و استفاده از شیوه های نوین ، بهینه سازی فرآیند براساس سامانه های تخصصی که بر پایه شبکه هوش مصنوعی می باشند ، صورت می پذیرد.

سینتیک پخت ساخت کامپوزیت

واکنش پخت رزین های گرما سخت به دو صورت می باشد :

پلیمریزاسیون مرحله ای

اندازه زنجیر پلیمری در طی یک پلیمریزاسیون تراکمی در اثر متصل شدن الیگومرها به یکدیگر افزایش می یابد.

پخت کدام رزین ها به شیوه پلیمریزاسیون مرحله ای می باشد؟

پلیمراسیون زنجیره ای

اندازه زنجیره پلیمری در طی یک واکنش رادیکال آزاد با افزایش مونومرها به انتهای زنجیره پلیمری افزایش می یابد.

پخت کدام رزین ها به شیوه پلیمریزاسیون مرحله ای می باشد؟

پخت فاینال (نهایی)

ممکن است برخی از رزین ها در دمای تعیین شده مرحله قبل ، به طور کامل پخت نشوند ، به همین دلیل باید پس از پایان مرحله پخت ، از پخت نهایی استفاده گردد.
این مرحله در ساخت کامپوزیت ها بدین صورت می باشد : پس از کاهش سرعت پخت رزین (در مرحله پخت) ، دمای قالب با سرعت مشخصی افزایش می یابد و سپس دوباره بر روی مقدار ثابتی تنظیم می گردد. افزایش دما سبب شده تا جنبش مولکول ها بالا رفته و درنتیجه واکنش پخت پیشرفت پیدا کند. معمولاً زمان مرحله پخت نهایی کمتر از مرحله پخت است.

مرحله سرمایش

پروسه سرمایش ، مرحله پایانی فرآیند ساخت کامپوزیت است که با سرعت ثابتی انجام می پذیرد. قطعه باید تا نقطه ای سرد شود که از عدم تغییر شکل آن در خارج از قالب مطمئن گردند. سرمایش لایه ها باعث ایجاد سفتی و سختی مطلوب در قطعه کامپوزیتی می گردد.

بررسی تقویت کننده های مختلف در مرحله پخت ساخت کامپوزیت پلیمری

باتوجه به بررسی های انجام شده بر روی رزین پلی استر ، حضور الیاف شیشه و پُر کننده تأثیر چندانی بر گرمای واکنش ندارد و تنها به میزان اندکی موجب می شود تا شروع واکنش با تأخیر همراه شود.

به دلیل رسانایی گرمایی بهتر الیاف کربن نسبت به رزین ، این الیاف تأثیر کمتری بر واکنش پخت دارند. با افزایش درصد کلسیم کربنات و رس ، سرعت پخت رزین های پلی استر افزایش می یابد.

تأثیر الیاف شیشه بر رزین های وینیل استر به مراتب شدیدتر از رزین های پلی استر است. همچنین نوع الیاف تقویت کننده تأثیر زیادی بر سرعت پخت رزین دارد.

ساخت قطعات کامپوزیتی در صنایع هوافضا

ساخت کامپوزیت

یکتا پلیمر پارسا

پروسه ساخت کامپوزیت ها با پیچیدگی های خاصی همراه است. در مطلب فوق سعی خود را بر آن داشتیم تا با خلاصه نمودن مراحل تولید یک قطعه کامپوزیتی پلیمری ، شرح مختصری از این پروسه سخت و پیچیده را بیان نماییم.

امید آن داریم تا با عرضه متریال اولیه با کیفیت (انواع رزین و الیاف تقویت کننده) از بهترین برندهای ایرانی و خارجی ، سهم کوچکی را در پیشرفت روزافزون ساخت قطعات کامپوزیتی توسط مهندسین ایرانی کسب نماییم.

« یکتا پلیمر پارسا عرضه کننده انواع مختلف مواد شیمیایی ، انواع رزین ها و هاردنر ، حلال های شیمیایی و مواد پلیمری با قیمت مناسب می باشد. »

کامپوزیت پلیمری

تعریف کامپوزیت پلیمری

کامپوزیت در لغت به معنای مرکب (چند جزئی) می باشد. کامپوزیت های پلیمری ، از پلیمر ها یا پلیمری به همراه یک ماده دیگر ساخته می شوند ، لذا دارای خواص و ویژگی های منحصر به فردی خواهند شد که کاربرد آن ها را متفاوت از پلیمرهای معمولی می سازد.

مقایسه کامپوزیت پلیمری با فلزات

استفاده از کامپوزیت ها در صنایع مختلف همچون نظامی ، خودروسازی ، لوازم خانگی ، پزشکی ، هواپیمایی ، ساختمان سازی ، الکترونیک ، نسبت به فلزات از آن رو بیشتر است که دارای ویژگی های بی نظیری می باشند. به همین دلیل بکارگیری آن ها در صنعت ، روز به روز در حال گسترش و پیشرفت می باشد. این ویژگی ها عبارتند از:

  • وزن بسیار پایین
  • قابلیت انعطاف پذیری در طراحی ها
  • مقاومت در برابر خوردگی
  • پایداری حرارتی
  • خاصیت الکتریکی مناسب

کامپوزیت ها از چند جزء ساخته شده اند؟

1- بستر پلیمری
2- تقویت کننده

انواع کامپوزیت پلیمری

1- گرما سخت
2- گرمانرم
اساس این دسته بندی بر مبنای نوع بستر پلیمری می باشد که آن ها را دارای ویژگی های متفاوتی می سازد. باید گفت که رزین های گرما سخت رایج ترین رزین ها در ساخت کامپوزیت های پلیمری هستند.

بستر پلیمری در تولید کامپوزیت ها چیست؟

بستر کامپوزیت های گرما سخت از جنس رزین گرما سخت می باشد که به منظور حفظ تغییر شکل های نامطلوب تقویت کننده به کار گرفته می شود و از آن در برابر آسیب های مکانیکی و شیمیایی ممانعت به عمل می آورد. ازآنجایی که بستر کامپوزیت به طور مستقیم با محیط خارجی در تماس است ، لذا نقش محافظت کننده از تقویت کننده بر عهده آن می باشد و باید خواص مطلوبی را دارا باشد.

انواع بسترهای کامپوزیت پلیمری

1- رزین پلی استر
2- رزین اپوکسی
3- رزین وینیل استر
4- فنولیک
5- پلی اورتان
6- سیانات استر
7- پلی ایمید

در ذیل به بررسی پُرکاربردترین نوع رزین ها در این مقوله می پردازیم و آن ها را بررسی می نماییم.

رزین پلی استر

رزین پلی استر به کار رفته در کامپوزیت های گرما سخت از نوع غیر اشباع است و دارای پیوندهای دو گانه کربن – کربن می باشد. رزین های پلی استر غیر اشباع عموماً به صورت محلول می باشند. حلال واکنش گر ماده ایست که علاوه بر کاهش ویسکوزیته رزین ، با ایجاد پیوندهای عرضی بین پیوندهای دوگانه در واکنش شرکت می نماید. این حلال ها عبارتند از : استایرن ، دی وینیل بنزن ، متیل متاکریلات ، کلرو استایرن .
رایج ترین و متداول ترین حلال استایرن می باشد. در صورتی که بخواهیم رزین دارای مقاومت گرمایی عالی گردد ، باید از مونومر وینیلی استفاده نماییم و اگر لازم باشد ، رزین دارای خاصیت جمع شدگی کمی گردد باید از مونومر اکریلیک استفاده نمود.

عملیات پخت رزین پلی استر

واکنش پخت این رزین ها با افزودن مقدار اندکی کاتالیست آغاز می گردد. از جمله کاتالیست ها می توان به متیل اتیل کتون پراکسید ، بوتیل پراکتات و بوتیل پربنزوات اشاره نمود. زمان پخت به تعداد گروه های غیر اشباع و سرعت تجزیه کاتالیست بستگی دارد. از جمله راه هایی که برای جلوگیری از پخت زودهنگام این نوع رزین می توان به کار بست، استفاده از مقدار مناسبی بازدارنده نظیر هیدروکینون می باشد.

تشکیل شبکه سه بعدی در زمان پخت رزین های پلی استر

ویژگی های رزین پلی استر در کامپوزیت پلیمری

  • ارزان
  • ویسکوزیته کم
  • مقاومت مکانیکی و الکتریکی بالا
  • پخت سریع
  • مقاومت شیمیایی مناسب در برابر اسیدها
  • جمع شدگی زیاد
  • جذب آب متوسط

رزین اپوکسی

رزین اپوکسی عموماً به صورت مایع می باشد و از مولکول های آلی که دارای چند گروه اپوکساید می باشند ، تشکیل شده است.

عملیات پخت رزین های اپوکسی

برای پخت این نوع رزین ها لازم است ، عامل پخت به آن اضافه گردد. (عامل پخت = سخت کننده)
با پیشرفت واکنش ، مولکول های اپوکسی پیوندهای عرضی تشکیل می دهند و یک شبکه سه بعدی تشکیل خواهد شد. تعدادی از سخت کننده ها عبارتند از : دی اتیلن تری آمین ، انیدرید تری ملیتیک ، دی آمینو دی فنیل سولفون.

تشکیل شبکه سه بعدی در زمان پخت رزین های اپوکسی

ویژگی های رزین اپوکسی در کامپوزیت پلیمری

  • مقاومت حرارتی بالا
  • پایداری زیاد در برابر مواد شیمیایی خصوصاً بازها
  • چقرمگی ، چسبندگی و پایداری ابعادی عالی
  • گران تر نسبت به سایر رزین ها
  • پخت طولانی
  • جمع شدگی کم

رزین وینیل استر

این رزین ها از واکنش یک اسید کربوکسیلیک غیر اشباع مثل اسید اکریلیک با رزین اپوکسی تهیه می شوند. این رزین در مونومر استایرن حل می گردد و واکنش پخت آن مانند رزین پلی استر می باشد. این نوع رزین ها دارای گروه های هیدروکسیل در طول زنجیر پلیمری خود هستند.

تشکیل شبکه سه بعدی در زمان پخت رزین های اپوکسی

ویژگی های رزین وینیل استر

  • پخت سریع
  • جمع شدگی زیاد
  • مقاومت شیمایی بالا
  • ویسکوزیته کم
  • مقاومت در برابر ضربه (بهتر از رزین پلی استر)
  • پایداری مکانیکی مناسب

تقویت کننده چیست؟

موادی که دارای مقاومت کششی بالا ، چگالی کم و قابلیت جهت گیری در راستای دلخواه را داشته باشند ، تقویت کننده نامیده می شوند. از این رو کلمه تقویت کننده را بر روی آن ها نهاده اند که وظیفه اصلی شان ، تحمل بار وارد شده به قطعه و ایجاد ویژگی های مکانیکی و فیزیکی قابل قبول در کامپوزیت می باشد. لازم به ذکر است مقاومت مکانیکی قطعه به الیاف تقویت کننده بستگی دارد.

انواع تقویت کننده

1- ذره ای مانند تالک ، میکا ، شیشه
2- لیفی مثل الیاف شیشه ، الیاف آرامید ، الیاف کربن

الیاف شیشه

شیشه دارای ساختار مولکولی به شکل یک شبکه سه بعدی می باشد که بدنه اصلی آن از سیلیس (Sio2) و برخی اکسیدهای فلزی است. برای رسیدن به ویژگی های مطلوب موردنظر ؛ مقدار و نوع این اکسیدها اهمیت ویژه ای پیدا می نماید. تعدادی از این اکسیدها عبارتند از : اکسید آلومینیوم ، کلسیم ، منیزیم ، روی ، سرب ، بور ، سدیم ، باریم ، پتاسیم ، تیتانیوم و آهن. الیاف شیشه دارای ساختار مولکولی غیربلورین (بی آرایش) هستند ، زیرا اتم ها به صورت تصادفی در کنار یکدیگر قرار می گیرند.

مزایای استفاده از الیاف شیشه

  • قیمت ارزان
  • مقاومت در برابر ضربه
  • پایداری شیمیایی بالا
  • عایق الکتریکی بسیار عالی
  • مقاومت کششی زیاد

معایب

  • مدول کمتر و چگالی بالا نسبت به الیاف کربن و آرامید

از الیاف شیشه به طور گستره در ساخت قطعات تجاری بهره می گیرند ولی با توجه به معایب فوق الذکر در ساخت قطعات با کارایی زیاد همچون قطعات هواپیما به کار گرفته نمی شوند.

الیاف کربن

حداقل 90 درص عنصر کربن با ساختار بلورین و بدون شکل ، الیاف کربن را تشکیل می دهد. این الیاف در جهت طولی شبیه به نوارهای درهم تنیده هستند که هرکدام دارای 16 تا 30 لیفچه گرافیتی صفحه ای می باشند. اتم های کربن در این صفحات گرافیتی به صورت شش گوش های منظم به یکدیگر وصل هستند.
از این الیاف در ساخت قطعات مورد نیاز در صنعت هوافضا و هواپیماسازی به دلایل ویژگی های زیر ، زیاد استفاده می گردد.

کامپوزیت پلیمری

کامپوزیت پلیمری

مزایای استفاده از الیاف کربن در کامپوزیت پلیمری

  • چگالی کم
  • پایداری حرارتی بسیار زیاد
  • رسانایی گرمایی بالا
  • پایداری ابعادی خوب

معایب

  • قیمت بسیار زیاد
  • رسانایی الکتریکی بالا
  • شکنندگی زیاد
  • مقاومت در برابر ضربه کم

کامپوزیت پلیمری

بیشتر بخوانید : نانو لوله های کربن

نانو لوله های کربن شامل لایه های نازکی از گرافیت می باشند که به صورت لایه ای استوانه ای در آمده اند. نانو لوله های کربن در مقایسه با فولاد ، دارای استحکام کششی 100 برابر بیشتر و وزنی معادل یک ششم فولاد هستند. هدایت حرارتی بسیار بالایی دارند. رسانایی الکتریکی آن ها مشابه با مس است ولی توانایی انتقال جریان های بالاتر را دارند.

نانو لوله های کربن به دو گروه نانو لوله کربن تک دیواره و چند دیواره تقسیم می شوند. این مواد معمولاً با استفاده از تخلیه قوس الکتریکی، تبخیر لیزری و یا ترسیب بخار مواد شیمیایی تولید می گردند. کاربرد نانو لوله های کربنی در تولید الیاف مرکب با رسانایی و استحکام بالا ، وسایل ذخیره ساز انرژی (مبدل) می باشد.

از نمونه های موفق الیاف مرکب ، الیاف تک دیواره پلی وینیل الکل با قطری در محدوده میکرومتر می باشد که از طریق فرآیند ترریسی تولید می گردد. این لیف سختی و استحکامی در حدود 20 برابر سیم فولادی با وزن و طول یکسان دارد. همچنین سختی این لیف چهار مرتبه بیشتر از تار عنکبوت و 17 مرتبه بیشتر از الیاف کولار (الیاف به کار رفته در جلیقه ضد گلوله) می باشد. از این رو در تجهیزات ایمنی ، پوشش های ضد انفجاری و سپرهای محافظ میادین الکترومغناطیس به کار گرفته می شوند.

کامپوزیت پلیمری

الیاف آرامید

پلی آمیدهای آروماتیک با ساختار مولکولی خطی را الیاف آرامید می نامند. کولار (Kevlar) و نومکس (Nomex) از جمله نام های تجاری می باشد که بر روی الیاف آرامید گذاشته اند
الیاف کولار دارای خواص منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی است که باعث گردیده بیشتر از نومکس در ساخت کامپوزیت پلیمری مورد استفاده قرار گیرد. این الیاف یک گزینه عالی برای ساخت قطعاتی هستند که باید در برابر ضربات مقاومت بالایی داشته باشند مانند جلیقه های ضد گلوله، تانک های زره دار و هواپیماهای نظامی.

کولار

کامپوزیت پلیمری

از الیاف نومکس بیشتر برای ساخت منسوجات ضدآتش استفاده می گردد که مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند.

نومکس

کامپوزیت پلیمری

کامپوزیت پلیمری

مزایای استفاده از الیاف کولار در کامپوزیت پلیمری

وجود حلقه آروماتیک در ساختار شیمیایی الیاف کولار باعث شده تا :

  • چقرمگی بالا
  • افزایش مدول
  • پایداری حرارتی مناسب
  • مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی مانند اکثر اسیدها و بازها

معایب

  • تابش طولانی مدت نور خورشید بر آن موحب اُفت مقاومت مکانیکی اش می گردد.
  • رطوبت بیشتری را نسبت به الیاف شیشه و کربن جذب می نماید.

همانطور که در تصویر زیر مشاهد می کنید ، گروه های آمیدی متصل به حلقه آروماتیک درست در مقابل یکدیگر قرار دارند و پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره ها شکل گرفته است. این حالت موجب می شود تا زنجیره های پلیمری سخت و خطی شوند. تنها راه جدا شدن زنجیره های کولار بر اثر کششی که ممکن است به آن وارد گردد، این است که کلیه این پیوندها به صورت همزمان شکسته شوند که نیازمند نیروی بسیار زیادی می باشد.

سخن پایانی | کامپوزیت پلیمری

استفاده از نانو کامپوزیت ها و به کار گیری آن ها در صنایع مختلف جزء دستاوردهای علمی اخیر می باشند که تعداد زیادی از آن ها هنوز در مراحل آزمایشگاهی هستند و نیاز به بررسی های بیشتر و تحقیق و توسعه بر روی الیاف نانو پلیمری می باشد. امید است که با طراحی کامپوزیت های جدید پلیمری ، بتوان محصولاتی با ویژگی های خارق العاده تولید نمود که نیاز پروژه های مختلف در کلیه زمینه ها را برآورده سازد.

یکتا پلیمر پارسا

یکتا پلیمر پارسا متشکل از کارشناسان ارشد در زمینه مهندسی پلیمر و مواد ، با ارائه مشاوره رایگان بهترین و با کیفیت ترین مواد پلیمری ، حلال های شیمیایی و  الیاف تقویت کننده کامپوزیت ها را براساس استانداردهاي معتبر بین المللی در اختیار مشتریان عزیز صاحب فن قرار می دهد.

حلال شیمیایی

حلال شیمیایی چیست؟

مایعاتی که قابلیت حل جامدات ، گازها و مایعات دیگر را دارند ، بدون اینکه تغییری در ماهیت ماده حل شده بوجود آورند را حلال شیمیایی گویند.

کاربرد حلال های شیمیایی در صنایع مختلف

  • صنعت نفت
  • صنایع لاستیک سازی
  • چرم مصنوعی
  • صنعت جوهرسازی
  • فلزکاری
  • در خشکشویی (شستشو و لکه گیری)
  • آفت کش ها
  • محصولات بهداشتی و آرایشی

حلال شیمیایی

انواع حلال های آلی

حلال های آلی کاربردهای وسیعی دارند و می توان گفت که پُرمصرف ترین گروه حلال ها هستند. این گروه شامل :

  • هیدروکربن ها
  • الکل ها
  • کتون ها
  • آمین ها
  • استرها
  • گلیکول ها
  • هالیدهای الکیل یا آروماتیک
  • گلیکول اترها

در مطلب ذیل تمرکز خود را بر روی گروه الکل ها گذاشته و سه عضو مهم این گروه یعنی متانول ، اتانول و ایزوپروپیل را مورد بررسی قرار خواهیم داد. متانول بیشترین کاربرد صنعتی ، اتانول و ایزوپروپیل الکل علاوه بر کاربرد صنعتی دارای کاربردهای پزشکی مهمی نیز می باشند.

متانول چیست؟

این الکل برای نخستین بار توسط بویل در سال 1669 میلادی کشف شد. این ماده از تقطیر چوب به دست آمد و اکنون یکی از پُرمصرف ترین حلال های آلی به شمار می رود. متانول را الکل چوب نیز می نامند. کلمه متانول از  لغت یونانی متی به معنی «شراب» و ایلو به معنی «چوب» گرفته شده است. سایر نام های شیمیایی آن ، الکل متیلیک یا متیل الکل نیز می باشد. متانول مایعی بی رنگ ، زلال همچون آب و با بویی ملایم با ساختار مولکولی زیر می باشد:

فرمول شیمیایی متانول

حلال شیمیایی

 

خواص متانول به عنوان حلال شیمیایی

متانول به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود می تواند واکنش های متعددی را با ترکیبات شیمیایی دهد و حاصل این فرآیند مواد شیمیایی جدیدی باشد. به طور مثال با کربونیل نمودن آن ، استیک اسید تهیه می گردد. همچنین از ترکیب متانول با کربن مونوکسید نیز اسید استیک تولید می شود. ار دیگر مواد مهمی که توسط متانول تولید می گردد ترکیب آن با کربن مونوکسید و هیدروژن است که حاصل ، اتانول می باشد.

موارد مصرف متانول

بیشترین میزان استفاده متانول در صنعت برای تولید فرم آلدئید می باشد.
اسید استیک ، متیل متاکریلات ، متیل آمین ها ، متیل هالیدها ، دی متیل ترفتالات ، متیل بوتیل اتر (MTBE) ، اُکسینل که مخلوطی از متانول – بوتیل الکل است و برای بهبود اُکتان بنزین به کار می رود ، توسط این الکل تهیه می شود.

بیشتر بخوانید : از جمله مواردی که در حال بررسی دانشمندان می باشد ، کاربرد مستقیم این نوع الکل در سوخت ها می باشد به گونه ای که می توان از آن به عنوان جانشینی برای سوخت دیزل ها یا یک ارزان کننده بنزین استفاده نمود. از دیگر موارد استفاده متانول در تولید پروتئین های تک سلولی می باشد که از آن به عنوان SCP ها یاد می کنند. SCP ها به عنوان افزودنی های غذای حیوانات کاربرد دارند.

اتانول چیست؟

از دیگر حلال های شیمیایی ، اتانول  ، اتیل الکل یا الکل اتیلیک می باشد که به عنوان حلال ، گندزا ، ضدیخ و به عنوان واسطه برای تهیه مواد شیمیایی کاربرد فراوانی دارد.
اتانول مایعی بی رنگ ، زلال ، فرار و قابل اشتعال است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به گروه هیدروکسیل (OH) مربوط می شود. این گروه باعث ایجاد قطبیت در مولکول می شود.
نقطه انجماد آن 114/1-  درجه سانتی گراد و نقطه جوش آن 78/32+ درجه سانتی گراد می باشد.

فرمول شیمیایی اتانول

حلال شیمیایی

روش های تولید اتیل الکل صنعتی

  • روش سنتزی از اتیلن
  • محصول جانبی عملیات صنعتی معین
  • تخمیر شکر ، نشاسته یا سلولز

کاربردهای اتیل الکل به عنوان حلال شیمیایی

اتانول یک ماده خام با اهمیت در تهیه داروها ، پلاستیک ها ، لاک ها ، پولیش ها ، پلاستی سایزرها ، عطرها ، مواد شستشو دهنده و مواد آرایشی می باشد. این الکل صنعتی دومین حلال مهم بعد از آب است که با حجم زیادی در صنعت به کار می رود.

در گذشته اتانول به عنوان ضدیخ کاربرد زیادی داشت ولی هم اکنون مونو پروپیلن گلیکول جایگزین آن شده است.

استفاده از اتانول در محصولات آرایشی بهداشتی

این ماده در لوسیون ها به عنوان یک ماده نگهدارنده برای جلوگیری از جدا شدن مواد لوسیون از یکدیگر استفاده می شود. به علاوه به عنوان ماده قابض برای پاکسازی پوست در کرم های بهداشتی و در اسپری های مو به عنوان کمک کننده به خاصیت چسبندگی مواد به کار رفته در آن ، کاربرد دارد.

استفاده از اتانول در موارد پزشکی

اتانول در از بین بردن میکرو ارگانیسم ها مانند باکتری ها ، ویروس ها و قارچ ها بسیار موثر واقع می شود ، از این رو در تولید ضدعفونی کننده های دست برای بیمارستان ها و تهیه دستمال های مرطوب کاربرد زیادی دارند. البته این را در نظر داشته باشید برای رسیدن به این مطلوب ، غلظت اتانول باید حداقل 70 درصد باشد.

از دیگر موارد استفاده اتیل الکل ، در دهان شویه ها می باشد که موجب می شود مواد تشکیل دهنده آن بهتر به پلاک دندان ها نفوذ پیدا نمایند. معمولاً دهان شویه ها حاوی 25 درصد اتانول می باشد.

حلال شیمیایی

 

استفاده از اتانول در مصارف سوختی

از اتانول در تولید بنزین نیز استفاده می شود، ترکیب سوخت اتانول دارای حرف E است که عدد کنار آن درصد اتانول موجود در ترکیب را نشان می دهد، مثلا E10 حاوی 10 درصد اتانول و 90 درصد بنزین به منظور اکسیژن رسانی سوخت و کاهش آلودگی هوا می باشد.

ایزوپروپیل الکل چیست؟

این الکل ، دومین محصول الکلی تجاری می باشد. از جمله های الکل های سبک است و به نام های پروپیل الکل ، 2-پروپانول ، دی متیل کاربینول نیز شناخته می شود. دلیل استفاده از ایزوپروپیل الکل به عنوان حلال شیمیایی را می توان به قیمت ارزان تر آن ، عدم اعمال قوانین دولتی و سمیت پایین نسبت به اتانول اشاره نمود.

ساختار شیمیایی ایزوپروپیل الکل

خواص ایزوپروپیل الکل به عنوان حلال شیمیایی

ایزوپروپیل الکل مایعی فرار ، بی رنگ و قابل اشتعال می باشد. بوی آن مشابه بوی مخلوطی از اتیل الکل و استن است و دارای مزه تلخ می باشد.
نقطه جوش در حالت 91% حجمی ، 80/4 درجه سانتی گراد و نقطه انجماد آن 50- می باشد.
ایزوپروپیل الکل می تواند اکسید ، استری ، اتری ، آمین دار و هالوژن دار شود یا هیدروژن گیری نماید و می توان گفت که خیلی آسان تر از الکل های نوع اول مانند پروپیل الکل نرمال یا اتانول تبدیل شود یا تغییر یابد.

کاربردهای ایزوپروپیل الکل

ایزوپروپیل الکل مصارف شیمیایی ، حلالی و پزشکی دارد. از این نوع حلال شیمیایی برای تولید مواد کشاورزی ، دارویی ، کاتالیزورهای فرآیندی و حلال ها استفاده می گردد.

میزان مصرف ایزوپروپیل الکل در آمریکا در سال 1977 میلادی

تهیه مواد شیمیایی

درصد

استن 38
پوشش ها (رنگ ها) 30
داروها و محصولات آرایشی  10
صادرات  7
سایر مواد شیمیایی مختلف 7
متفرقه 8

از جمله مصارف مهم ایزوپروپیل در صنعت به عنوان ماده اولیه برای تولید استن می باشد. همچنین برای انواع روغن ها (مواد نفتی) ، صمغ ها ، پرافین ها (وکس ها) ، رزین ها و آلکوئیدها یک حلال خوب به شمار می رود و به منظور تهیه سیمان ، آستری ها ، رنگ ها و مرکب های چاپ مصرف زیادی می شود.

این حلال به میزان قالب توجهی برای تولید محصولات آرایشی ، بهداشتی نظیر شامپوها ، عطرها ، لوسیون ها لاک های ناخن ، موبرها ، تونرهای تمیزکننده پوست به کار گرفته می شود.

تعدادی زیادی از محصولات آئروسل دارای حلال ایزوپروپیل می باشند. مانند اسپری های مو ، پمادهای سوختگی ، پولیش های کفش ، حشره کش ها ، پاک کننده های کف ، جلا دهنده ها و پارافین ها ، رنگ ها ، اسپری های ضدقارچ ، مواد ضدچروک لباس ، اسپری های شیشه شور ، اسپری های تازه کننده های هوا و غیره.

استفاده از ایزوپروپیل الکل در موارد پزشکی

از جمله کاربردهای پزشکی مهم ایزوپروپیل ، به عنوان یک ماده میکروب کش و ضدعفونی کننده برای مصارف خانگی ، بیمارستانی و صنعتی می باشد. میزان تأثیر ایزوپروپیل الکل نسبت به اتانول به عنوان ضدعفونی کننده ، دو برابر بیشتر است. از این الکل در مواد دارویی نظیر مواد بیهوش کننده موضعی و محلول های شستشو برای بخیه های جراحی و زخم بندی نیز استفاده می گردد. (ایزوپروپیل الکل اغلب در پدهای ضد عفونی استفاده می‌شود که معمولاً پنبه یا گاز است که با محلول ۶۰ تا ۷۰ درصد الکل رقیق شده در آب مرطوب می‌شود. این پدها توسط متخصصان پزشکی برای انجام وظایفی نظیر پاکسازی ابزارهای کوچک، پاک کردن سطوح و تمیز کردن پوست بیمار قبل از تزریق استفاده می‌شود.)

ایزوپروپیل الکل یا اتانول ؟ تفاوت این دو ضدعفونی کننده در چیست؟

هر دو نوع الکل خاصیت ضدعفونی کنندگی دارند اما تفاوت های ظریفی دارند که عبارتند از :

  • اتانول با از بین بردن باکتری ها ، ویروس ها و حل کردن چربی ها می تواند یک ضدعفونی کننده با کارایی بالا در محیط های آلوده محسوب شود ولی در برابر هاگ ها ، اثری از خود نشان نمی دهد. از دیگر موارد مهمی که لازم است به آن اشاره نمود ، میزان غلظت اتانول می باشد که بهتر است به صورت 70 درصد استفاده گردد چون در غلظت های بالاتر به سرعت تبخیر شده و در غلظت های پایین تر نیز اثرش کاهش می یابد. اتانول را نباید به تنهایی در فرمولاسیون صابون ها و دستمال های مرطوب به کار برد زیرا پوست را خشک و زبر می نماید. در کنار آن باید از مواد نرم کننده نظیر گلیسیرین و … نیز بهره گرفت.
  • ایزوپروپیل به الکل مالشی معروف است و با سرعت مشابه اتانول تبخیر می شود و به همان شیوه سلول های باکتریایی و ویروسی را از بین می برد و اغلب به عنوان آنتی سپتیک در بیمارستان ها استفاده می شود ، اما از آن جا که روی بافت های زنده پوست تأثیر چندانی ندارد ، برای ضد عفونی کردن پوست بهتر از اتانول است.
  • لازم به ذکر است بدانید اتانول بر روی ویروس ها موثرتر می باشد اما پروپانول می تواند تأثیر بیشتری بر روی باکتری ها داشته باشد.
نتیجه گیری 

به طور کلی می توان نتیجه گرفت که در محیط های کاملاً آلوده ، تأثیر الکل ایزوپروپیل بهتر از اتانول می باشد. شاید علت آن باشد که برای تأثیر بهتر الکل اتانول ، به دما و زمان کافی نیاز است، با توجه به لزوم داشتن سرعت عمل در بخش های حساس، بهتر است از مواد با ویژگی تأثیر سریع و بدون نیاز به شرایط خاص استفاده شود که الکل ایزوپروپیل دارای این ویژگی ها است. ترکیب الکل ها با هم نیز می تواند خاصیت اثر بخشی ماده ضد عفونی کننده را بهبود ببخشد.

یکتا پلیمر پارسا | فروش انواع حلال شیمیایی

عرضه حلال های شیمیایی با قیمت های مناسب و از بهترین برندهای موجود سطح دنیا در تخصص ماست.

یکتا پلیمر پارسا معتبرترین مرجع خرید و فروش مواد شیمیایی ، مواد پلیمری و سایر محصولات آزمایشگاهی با سال ها تجربه ، آماده خدمات رسانی به شما مشتریان بزرگوار می باشد.

کاربرد پلیمر

از دیرباز ترکیبات مختلف فلزی و سرامیکی در کاربردهای پزشکی به منظور جایگزینی ، ترمیم یا بهبود عملکرد بافت های بدن به کار می روند. با ظهور و رشد پلیمرها در چندین دهه اخیر ، متخصصان این حوزه توجه بیشتری را در به کارگیری این مواد در علوم پزشکی به کار گرفتند.
نزدیک بودن خصوصیات شیمیایی و مکانیکی تعدادی زیادی از آن ها به بافت های بدن ، تنوع فراوان و ارزان بودن آن ها موجب گردید تا بیش از سایر مواد در ساخت رگ های مصنوعی ، کاشتنی های ارتوپدی یا دندانی ، دریچه های قلبی ، کاشتنی های سینه ، عدسی ها و لنزهای چشمی ، نخ های بخیه ، تصفیه خون و دیالیز و همچنین الیاف مصنوعی حامل دارو برای رسیدن به بافت های آسیب دیده سرطانی مورد استفاد قرار گیرند. اکنون دیگر کاربرد پلیمر ها در مصارف مختلف پزشکی بسیار مشاهده می گردد.

بررسی کاربرد پلیمر های مصنوعی در مصارف پزشکی

از نظر متخصصان و دانشمندان علم پلیمر ، برای اینکه از پلیمرها بتوان به بهترین شکل در کاربردهای پزشکی بهره لازم را برد ، باید آن ها را به دو دسته زیست پایدار و زیست تخریب پذیر تقسیم بندی نمود.
این دسته بندی براساس مدت زمان عملکرد کاشتنی پلیمری درون بدن در نظر گرفته می شود.

پلیمرهای مصنوعی زیست پایدار

  • پلی اتیلن
  • پلی پروپیلن
  • پلی اکریلات
  • پلی آمید
  • پلی تترافلورواتیلن
  • پلی اورتان
  • سیلیکون
  • پلی استال

پلیمرهای مصنوعی زیست تخریب پذیر

  • پلی لاکتیک اسید
  • پلی کاپرولاکتون
  • پلی انیدرید
  • پلی دیوکسان
  • پلی گلیکولیک اسید

کاربرد پلیمر پلی اتیلن در پزشکی

پلی اتیلن از مهم ترین و پُرکاربردترین انواع پلیمرهای مصنوعی می باشد. لوازم ساخته شده از این پلیمر در خانه همه افراد پیدا می شود. کیسه های پلاستیکی ، بطری های آب ، قوطی های لوازم بهداشتی ، اسباب بازی و … نمونه های متداولی از به کارگیری این نوع پلیمر در آن ها می باشند.

ساختار کلی پلی اتیلن

در واقع می توان پلی اتیلن را پُرمصرف ترین پلاستیک در سطح دنیا دانست. خواص منحصر به فرد این پلیمر موجب گردید تا در علوم پزشکی نیز از آن بهره گرفته شود. از این رو در کاشتنی های ارتوپدی همچون مفاصل ران و زانو به کار می رود. به علاوه جایگزین مناسبی برای استخوان می باشد. (از کامپوزیت های پلی اتلینی و ترکیبات سرامیکی همچون بتاتری کلسیم فسفات یا هیدروکسی آپاتیت برای این منظور می توان بهره گرفت.)
در واقع طبق تحقیقات انجام شده ذرات پلی اتیلنی جدا شده از کاشتنی باعث افزایش حجم استخوان می گردد که این موضوع در علوم پزشکی بسیار با اهمیت می باشد.

کاربرد پلیمر

دلایل استفاده از پلی اتیلن

  • خصوصیات فیزیکی – مکانیکی عالی
  • استحکام کششی بالا
  • مقاوم در برابر سایش
  • ضریب اصطکاک کم
  • خزش پایین
  • انعطاف پذیری بالا

کاربرد پلیمر پلی پروپیلن در پزشکی

پلی پروپیلن با ساختاری مشابه با پلی اتیلن قابلیت استفاده در صنعت پزشکی را دارا می باشد.
پلی پروپیلن را می توان از خانواده پلیمرهای وینیلی دانست که به جای هیدروژن مستقر در پلی اتیلن ، گروه متیل قرار دارد. مش های پلی پروپیلنی در ترمیم دیواره شکم در بیماری فتق ، پروتزهای مفاصل انگشت و نخ های بخیه کاربرد دارد.

کاربرد پلیمر

کاربرد پلیمر پلی اکریلات در پزشکی

پلی اکریلات ها ، پلیمرهای وینیلی می باشند که امروزه به عنوان بیومتریال کاربرد فراوانی پیدا نموده اند.

ساختار اکریلات


پلی متیل متاکریلات در مواد ترمیمی دندان ، لنزهای داخل چشمی ، لنزهای تماسی سخت استفاده می گردد.

کاربرد پلیمر

از دیگر کاربرد پلیمر اکریلات ، پلی سیانواکریلات می باشد که در ترکیب چسبهای زیستی برای ترمیم اجزای کره چشم مثل قرنیه و شبکیه و همچنین از فیلم های آن به عنوان پوست مصنوعی در درمان سوختگی های شدید استفاده می نمایند.
همچنین پلی اکریلو آمید در تهیه ماهیچه های مصنوعی ، بیوسنسورها و جداسازی بیومولکول ها مانند پروتئین و DNA کاربرد دارد.

بیشتر بدانید : بیومتریال چیست؟ بیومتریال ها موادی با ریشه مصنوعی یا طبیعی هستند که برای زمان مشخصی ، جایگزین نسوج از دست رفته بدن ، بازسازی یا جایگزینی هر بافت ، تکمیل عملکرد بافتی یا ترمیم اعضای از کار افتاده ای مورد استفاده قرار می گیرند که به دلایل مختلف از جمله بیماری یا تصادف قادر به انجام وظیفه خود نباشد.

مثال هایی از کاربرد بیومتریال

اندام

مثال

استخوان

کاشتنی های (صفحات) استخوانی

قلب

دریچه قلب مصنوعی ، ضربان ساز

چشم

عدسی تماسی چشم ، عدسی داخل چشمی

گوش

گوش میانی ، بازسازی گوش خارجی

ریه

دستگاه تأمین اکسیژن

مثانه

سوند

کلیه

دستگاه دیالیز کلیه

کاربرد پلی وینیل کلراید در پزشکی

پلی وینیل کلراید یا PVC از جمله پلیمرهای ارزان و پرمصرف می باشد که خواص منحصر به فرد آن سبب شده است تا در پزشکی نیز قابل استفاده باشد. البته باید این را در نظر داشت که به اعتقاد بسیاری از افراد تماس مداوم با PVC ، خود می تواند منجر به بروز سرطان در فرد گردد. (به دلیل وجود اتم کلر آزاد)
از این رو از پلی وینیل کلراید در کاربردهای درون بدن استفاده نمی گردد. اتم های کلر آزاد باید از ساختار این پلیمر حذف گردد تا بتوان آن را در پزشکی به کار گرفت. از پلی وینیل کلراید اصلاح شده در تهیه ست های سرم استفاده فراوانی می گردد.

ساختار پلی وینیل کلراید

کاربرد پلیمر پلی وینیل الکل در پزشکی

پلی وینیل الکل یا PVA را می توان پرمصرف ترین پلیمر محلول در آب برشمرد. از این ماده در ساخت غضروف های مصنوعی ، منیسک زانو ، غضروف مفصل شانه یا دیسک بین مهره ای بهره گرفت.

کاربرد پلیمر

خواص PVA برای استفاده در صنایع پزشکی

  • عدم سمیت
  • عدم سرطان زایی
  • توانایی محافظت از سلول ها
  • قابلیت رساندن مواد غذایی به سلول ها
  • زیست سازگاری بالا
  • به راحتی قابل تولید است.

ساختار پلی وینیل الکل

ترکیب PVA با سایر مواد و کاربردشان در پزشکی به چه صورتی می باشد؟

از این پلیمر در کنار سایر مواد پلیمری و غیرپلیمری ، می توان بهره لازم را در تولید محصولات مختلف پزشکی گرفت. به طور مثال :

1- ترکیب PVA و پلی کاپرولاکتون : تأثیرات مهمی را در کاهش تجمع سلول های التهابی دارد.

2- کامپوزیت PVA و کیتوسان : در پانسمان های زخم قابل استفاده می باشد.

3- ترکیب PVA و گلیسرول : در بالا بردن خون سازگاری موثر است ، بدین صورت که چسبندگی و جذب پلاکت ها به سطح کاهش می یابد.

4- ترکیب PVA و پلی پیرولیدون : در مهندسی بافت (علمی که با هدف ایجاد جایگزین های زیستی که امکان بازیابی ، حفظ و بهبود عملکرد بافت صدمه دیده را دارد) کاربرد دارد.

5- اختلاط PVA و کلاژن : برای تولید قرنیه مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد.

6- از ترکیب PVA و ژلاتین : برای تهیه غشاهای موردنیاز در ساخت نخ بخیه بهره گرفته می شود.

کاربرد پلیمر پلی استایرن در پزشکی

پلی استایرن از دیگر اعضای خانواده پلیمرهای وینیلی است که دارای یک زنجیر طویل هیدروکربنی مباشد که به هر اتم کربن یک گروه فنیل متصل شده است. پلی استایرن از طریق روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد مونومر استایرن تولید می شود.

ساختار پلی استایرن

از این پلیمر ارزان قیمت در ست های تزریق و دیالیز خون ، بست ها و کیت های تشخیصی استفاده می گردد.

کاربرد پلیمر پلی اتیلن ترفتالات در پزشکی

از دیگر پلیمرهایی که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ایده آل آن در صنعت پزشکی قابل استفاده است ، پلی اتیلن ترفتالات یا PET می باشد. از جمله کاربرد پلیمر PET در تولید نخ های بخیه و پیوند رگ مصنوعی می باشد.

کاربرد پلیمر

کاربرد پلیمر پلی اورتان در پزشکی

خواص مکانیکی مناسب و سازگاری بیومتریال های ساخته شده از پلی اورتان با بدن ، این نوع از پلیمرها را به یکی از مهم ترین گروه های پلیمر مصنوعی برای استفاده در پزشکی تبدیل نموده است.

ساختار کلی یورتان


مقاومت در برابر تخریب ، سایش و زیست سازگاری بالای آن باعث شده تا در ساخت وسایل قابل کاشت در بدن استفاده گردد. پلی اورتان ها کوپلیمرهای بلوکی می باشند که دسته مهمی از الاستومرهای گرمانرم را تشکیل می دهند.

ویژگی های مثبت استفاده از پلی اورتان

داشتن بار سطحی منفی ، آب گریزی و مورفولوژی مناسب همچنین خون سازگاری بالا ، موجب می شود تا از آن ها در ساخت و تولید کاشتنی های قلبی عروقی استفاده نمود. بطن چپ مصنوعی قلب ، بالون های داخل آئورتی ، دریچه های قلب مصنوعی ، پوشش های لید ضربان سازها از دیگر مواردی است که توسط پلی اورتان ها شاخته می شود. از دیگر روش های نوین در نابودسازی تومورهای سرطانی به طور مستقیم ، رهاسازی دارو توسط الیاف هوشمند پلی اورتان دقیقاً بر روی همان تومور می باشد.
پلی اورتان ها در کاشتنی های طولانی یا کوتاه مدت زیست پایدار و زیست تخریب پذیر مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد پلیمر

 

یکتا پلیمر پارسا | فروش انواع مواد پلیمری

امیدواریم مطلب کاربرد پلیمر در مصارف پزشکی مفید واقع شده باشد و بهره لازم را از آن برده باشید.

خُرسندیم که مجموعه یکتا پلیمر پارسا را برای خرید مواد شیمیایی و مواد پلیمری انتخاب نموده اید!

پلیمر

علم پلیمر شناسی از چندین دهه گذشته مورد توجه دانشمندان و شیمیدانان قرار گرفت و تاکنون پیشرفت های چشمگیری در این حوزه صورت پذیرفته است. پلیمرها به دو دسته بزرگ طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شوند. امروزه ردپای استفاده از پلیمرهای مصنوعی در کلیه صنایع به چشم می خورد و این مواد کاربردهای فراوانی را در تولید محصولات مختلف پیدا نموده اند.

پلیمر (polymer) چیست؟

پلیمر یا بسپار ، مولکول هایی با زنجیر طولانی هستند که توسط پیوندهای کووالانسی در طول یک زنجیر اصلی قرار می گیرند. در طول این زنجیر واحدهایی مشخص به طور مرتب تکرار می شوند. به این دسته از مولکول ها که پلیمر از اتصال آن ها به یکدیگر به وجود آمده است ، واحد تکرار شونده می گویند. خواص پلیمر توسط اتصالات جانبی زنجیر پلیمری تغییر می نماید.

پلیمر

مونومر چیست؟

مونومر ، مولکولی است که با مولکول های همسان یا غیر همسان واکنش می دهد و نتیجه این واکنش شکل گیری پلیمر می باشد. اگر تعداد مونومرهای شرکت کننده در واکنش حداقل دو مولکول باشد یا به عبارتی دیگر n کوچکتر از 1000 باشد ، به مولکول حاصله الیگومر می گویند.

در تصویر ذیل ساختار مونومر و واحدهای تکرار شونده تعدادی از پلیمرهای مصنوعی رایج را مشاهده می نمایید:

پلیمر

پلیمریزاسیون یعنی چه ؟

اگر در واکنش شیمیایی مونومرها رشد نموده و زنجیرهای خطی یا شبکه ای سه بعدی را تشکیل دهند ، به این عمل پلیمریزاسیون می گویند. به عبارتی دیگر فرآیندی که طی آن ترکیباتی با وزن مولکولی کم با هم ترکیب شوند و یک ترکیب پیچیده با وزن مولکولی بالا را تشکیل دهند ، پلیمریزاسون می نامند.

گروه های هیدروکسیل (OH) ، آمین (NH3) ، کربوکسیل (COOH) ، مکان های فعالی هستند که مولکول از این نقاط می تواند با مولکول های دیگر پیوند برقرار نماید. حداقل ظرفیت یک مولکول جهت شرکت در فرآیند پلیمریزاسون باید برابر 2 باشد.

توجه : وزن مولکولی به شرایط پلیمریزاسیون بستگی دارد. دما ، زمان و غلظت مواد تشکیل دهنده از المان های مهم در انجام عمل پلیمریزاسیون می باشد.

انواع پلیمریزاسیون

  • پلیمریزاسیون زنجیره ای
  • پلیمریزاسیون مرحله ای

پلیمریزاسیون زنجیره ای

در این روش مولکول های مونومر به سرعت در طول واکنش زنجیره ای به هم اضافه می شوند. این واکنش محصول فرعی ندارد و محصول اصلی همان ترکیبات عناصر مونومر را دارد.
ترکیباتی شامل باند دوگانه فعال می توانند در واکنش پلیمریزاسیون زنجیره ای شرکت نمایند. این ترکیبات شامل آلیل ، اولفین و وینیل می باشد. از آنجایی که بیشتر این مونومر ها در گروه وینیل قرار گرفته اند به پلیمریزاسیون زنجیره ای  ، پلیمریزاسیون وینیلی نیز گفته می شود.

پلیمریزاسیون مرحله ای

در این حالت واکنش به صورت یک مرحله ای اتفاق می افتد و روند تشکیل پلیمر بسیار آهسته است و به گونه ای است که پلیمر در طول فرآیندی به وسیله واکنش بین گروه های عاملی مونومرها ساخته می شود.

تقسیم بندی پلیمرها از لحاظ اتم های تشکیل دهنده

  • هموپلیمر
  • کوپلیمر

در صورتی که پلیمر شامل یک نوع مونومر باشد ، آن را هموپلیمر می ناممند و اگر پلیمر دارای دو یا چند مونومر مختلف باشد ، کوپلیمر نامیده خواهد شد.

تقسیم بندی پلیمرها از نظر آرایش ساختاری

  • خطی
  • شاخه ای
  • شبکه ای

پلیمرهای خطی

مادامی که ظرفیت مولکول ها برای تشکیل پیوند 2 باشد ، پلیمر ایجاد شده به صورت خطی خواهد شد.

پلیمر

پلیمرهای شاخه ای

مولوکول هایی یا ظرفیت بیش از 2 قادرند تا ترکیب با مولکول های با ظرفیت 2 ، پلیمرهای شاخه ای را ایجاد نمایند.

پلیمر

پلیمرهای شبکه ای

هنگامی که مولکول های با ظرفیت بیش از 2 با یکدیگر ترکیب شوند (به صورت شیمیایی) و یا توسط گروه های جانبی با زنجیرهای دیگر واکنش دهند ، یک شبکه سه بعدی مستحکم را تشکیل می دهند که اهمیت زیادی را در شاخه علوم پزشکی دارا می باشد.

پلیمر

انواع پلیمر

  • ترموپلاست ها
  • ترموست ها

پلیمرهای ترموپلاست یا گرما نرم همانطور که از نام آن ها پیداست ، به پلیمرهای خطی می گویند که در دمای محیط جامد هستند ولی بر اثر حرارت ذوب شده و تغییر شکل می دهند و پس از سرد شدن دوباره به حالت جامد در می آیند. پلی اتیلن ، پلی استایرن ، پلی متیل متاکریلات در این گروه قرار می گیرند.

پلیمرهای ترموست یا گرما سخت ، رزین های مایع هستند که در اثر انجام عمیلات پخت شکل می گیرند. شبکه های سه بعدی حاصل شده در این پلیمر از زنجیر های مولکولی که توسط پیوندهای عرضی به هم متصل شده اند ، به وجود می آیند. برخی از رزین های اپوکسی و رزین پلی استر ها در این زمره قرار می گیرند.

ایزومری در پلیمر به چه مفهومی است؟

به ترکیباتی که از نظر فرمول شیمیایی یکسان هستند ولی از لحاظ شکل و ساختار متفاوت می باشند ، ایزومر گفته می شود. ایزومرها خود به دو دسته ایزومر فضایی و هندسی دسته بندی می شوند.

مزایای استفاده از پلیمر ها در صنعت

  • خواص فیزیکی و شیمیایی متنوع
  • قیمت نسبتاً پایین
  • چگالی کم
  • تولید آسان

درباره یکتا پلیمر پارسا بیشتر بدانید!

امیدواریم که از مطالعه این مقاله بهره لازم را برده باشید. یکتا پلیمر پارسا مفتخر به عرضه مواد شیمیایی و مواد پلیمری و انواع مختلف رزین ها از مطرح ترین برندهای داخلی و خارجی با قیمت های مناسب می باشد. کارشناسان ارشد این مجموعه با اطلاعات به روز و آشنایی با جدیدترین متدهای کاربردی در این حوزه آماده خدمات رسانی و پاسخگویی به سوالات شما مشتریان گرامی می باشند.