در مورد موارد استفاده مواد پلیمری در صنایع مختلف چقد می دانیم؟

 

در این مقاله قصد داریم به شما یادآوری کنیم که مواد پلیمری چیست و در حمل و نقل چه استفاده هایی دارد؟ مواد پلیمری

پس با ما همراه باشید تا بیشتر در مورد این مواد اولیه پرمصرف بدانیم.

پلیمر چیست؟

مواد پلیمری در قرن بیستم وارد زندگی بشر شده و زمینه ساز تحولات زیادی در پیشرفت تکنولوژی و تغییر سبک زندگی بشر شده‌اند. مواد پلیمری عمدتا از مشتقات نفت و گاز تولید می‌شوند. با این حال برخی از مواد پلیمری پایه زیستی دارند؛ یعنی از موادی ساخته می‌شوند که از طبیعت استخراج شده است. برخی دیگر از مواد پلیمری مستقیما از طبیعت استخراج می‌شوند. پلیمرها به شکل‌های مختلفی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.

ارزش کل محصولات تولیدی در صنعت پتروشیمیایی دنیا چیزی در حدود 3200 میلیارد دلار تخمین زده می‌شود. وابستگی تمامی صنایع به محصولات پتروشیمیایی و همچنین تنوع بالای محصولات در این صنعت باعث شده است که کشورهای دنیا تمرکز ویژه‌ای به این بخش داشته باشند.

اصطلاح “پلاستیک” به گروه وسیعی از مواد و محصولات اشاره دارد که از فرآورش رزین های پلیمری حاصل شده اند. این مولکولهای بلند زنجیره از چندین مونومر کوچکتر تشکیل شده است که توسط پیوندهای کووالانسی در کنار هم نگه داشته شده اند. پلاستیک ها از مونومرهای مصنوعی، طبیعی و آلی ساخته شده و به دو دسته تقسیم می شوند:

• ترموپلاستیک
• ترموست.

در حالی که نام ها بسیار مشابه هستند، هنگام انتخاب مواد مناسب برای یک کاربرد خاص، تمایز بین این دو مهم است. مواد پلیمری

پلاستیک‌ها مواد بسیار متنوعی هستند. و برای طیف وسیعی از کاربردهای مصرفی و صنعتی ایده آل هستند. چگالی نسبتاً کم اکثر پلاستیک‌ها باعث می‌شود. که محصولات پلاستیکی وزن سبکی داشته ‌باشند. و اگرچه بیشتر آن‌ها از ویژگی‌های عایق حرارتی و الکتریکی بسیار خوبی برخوردار هستند. اما در صورت لزوم می‌توان از بر‌خی پلاستیک‌ها برای انتقال برق استفاده کرد.

آن‌ها در برابر خوردگی و بسیاری از مواد دیگر، مقاوم هستند. دوام بالایی داشته و برای استفاده در محیط‌ های سخت مناسب می‌باشند. آن‌ها می توانند به راحتی به شکل‌های پیچیده‌ای درآیند‌، و امکان ادغام مواد مختلف با محصولات پلاستیکی وجود دارد.

به علاوه، اگر خصوصیات فیزیکی یک پلاستیک معین کاملاً مطابق با الزامات تعیین شده نباشد، می‌توان تعادل خواص آن را با افزودن پرکننده‌ها، رنگ‌ها، عوامل فوم زا، بازدارنده‌های شعله، نرم‌کننده‌ها و غیره اصلاح کرد تا پاسخگوی نیازهای مختلف در زمینه کاربردهای خاص باشند.

در سال های اخیر، بکارگیری مواد پلیمری و تحولات ناشی از آنها در صنایع مختلف چنان افزایش یافته است که تقریبا هیچ جایی را نمی توان بدون حضور آن‌ها تصور کرد. امروزه نقش بکارگیری پلیمرها درصنایع مختلف، نقشی محوری است و به اکثر نیازهای اساسی جامعه در کنار مزایای چشمگیرش پاسخ می‌دهد.

استفاده پلیمر در صنعت حمل و نقل:

صنعت حمل و نقل شامل صنایع خودروسازی، هوافضا و صنایع دریایی است.

 پلیمرها و کامپوزیت ها کاربردهای زیادی در خودروسازی، هوافضا و وسایل نقلیه دریایی پیدا می کنند. برخی از این برنامه ها در زیر خلاصه می شود:

 

 

 

وسایل نقلیه خودرویی:

• اتومبیل‌ها، کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و ATV نمونه‌هایی از وسایل نقلیه زمینی هستند.

• موارد استفاده از کامپوزیت زمینه پلیمری در وسایل نقلیه خودرو شامل لاستیک ها و تسمه ها و شیلنگ های مختلف. و همچنین اجزای کامپوزیت ماتریس پلیمری (مانند پانل های بدنه بیرونی) در بدنه خودرو می باشد.

• لاستیک ها از لاستیک های حاوی مواد افزودنی مختلف ساخته می شوند. مهم ترین در میان این افزودنی ها کربن سیاه است. که با ارائه تقویت کننده استحکام و دوام را افزایش می دهد. توسعه فرمول‌های لاستیکی بهبود یافته برای استفاده در لاستیک‌ها و طرح‌های بهبود یافته برای ساخت تایرها، هر دو حوزه‌های فعال تحقیق و توسعه محصول هستند.

• برخی از خودروهای اسپرت بسیار گران قیمت مانند بوگاتی از کامپوزیت ماتریکس پلیمری تقویت شده با فیبر کربن به عنوان ماده اصلی ساخت بدنه خودرو استفاده می کنند.

• اولین نانوکامپوزیت زمینه پلیمری که تا به حال در یک محصول تجاری مورد استفاده قرار گرفت. پوشش تسمه تایم بود که در سال 1993 برای تویوتا کمری عرضه شد. این پیشرفت در طول دهه ها با کاربردهای دیگری مانند شلنگ ها، ضربه گیرها، گلگیرها، پانل های بدنه، قطعات موتور، مخازن سوخت و بدنه آینه دنبال شد. این فناوری تا کنون برای کاهش مقاومت غلتشی لاستیک ها و همچنین ارائه پوشش های محافظ فوق العاده سخت برای رنگ، شیشه جلوپنجره و چراغ های جلو گسترش یافته است.

• پلیمرها و کامپوزیت های ماتریس پلیمری نیز در پانل های داخلی، پانل ابزار، مجموعه چراغ های جلو، مجموعه چراغ های عقب و تزئینات استفاده می شود.

• منسوجات ساخته شده از الیاف پلیمری در بسیاری از اجزای داخلی مانند روکش صندلی، پوشش کیسه هوا، کمربند ایمنی و فرش استفاده می شود. منسوجات مورد استفاده در داخل خودروها در طول تاریخ از مواد اولیه سوخت فسیلی مشتق شده‌اند. که هنوز هم غالب هستند. با توجه به اهمیت روزافزون پایداری، امروزه منسوجات مبتنی بر پلیمرهای زیستی به طور فزاینده ای در فضای داخلی خودرو به عنوان جایگزینی برای پلاستیک های مبتنی بر نفت مورد استفاده قرار می گیرند.

• فوم پلی یورتان انعطاف پذیر ماده ترجیحی برای استفاده. در بالشتک صندلی وسایل نقلیه خودرویی است.

وسایل نقلیه هوافضا:

• هواپیماها و هلیکوپترها رایج ترین انواع هواپیما هستند.

• کامپوزیت های ماتریس پلیمری نیز در تایرها و فضاهای داخلی هواپیما استفاده می شود.

• لاستیک‌های هواپیما باید برخی از الزامات عملکرد و دوام دقیق‌تر را نسبت به تایرهای خودرو برآورده کنند. زیرا باید بتوانند بارهای بسیار سنگین را برای مدت کوتاهی در طول فرود تحمل کنند.

• توانایی کامپوزیت های ماتریس پلیمری برای کمک به ارضای نیروی بی امان در صنعت هوافضا برای افزایش عملکرد و در عین حال کاهش وزن از ارزش ویژه ای برخوردار است. مهم‌تر از همه، کامپوزیت‌های زمینه پلیمری تقویت‌شده با الیاف را می‌توان برای ترکیب استحکام، سختی و چقرمگی بالا و چگالی کم بهینه کرد. و در نتیجه نسبت‌های استثنایی استحکام به چگالی و سختی به چگالی را همراه با خواص فیزیکی برتر به دست آورد. آنها اغلب مواد ساختاری انتخابی برای استفاده در اجزای هواپیما از جمله پانل های بدنه بیرونی و در برخی از هواپیماها بیشتر بدنه هستند.

 

 

 

• پنجره های هواپیما از پلیمرهای سبک و نسبتا قوی با خواص نوری خوب مانند پلی کربنات یا پلاستیک اکریلیک ساخته می شوند.

• پلیمرها و کامپوزیت های زمینه پلیمری به عنوان مصالح ساختمانی در بسیاری از اجزای داخلی هواپیما، مانند پانل های داخلی. پانل ابزار، میز، میله، میله، میز، درب، کابینت، تریم، روکش ها و سطل های ذخیره سازی بالای سر استفاده می شود.

• منسوجات ساخته شده از الیاف پلیمری. در بسیاری از اجزای داخلی مانند روکش صندلی، کمربند ایمنی و فرش استفاده می شود.

• انواع فوم های پلیمری مانند مموری. فوم ضد شعله، فوم پلی اتیلن سلول بسته. فوم پلی یورتان مقاوم در برابر شعله. فوم پلی اورتان مقاوم در برابر شعله بالا. و فوم سیلیکون سلول باز در بالشتک های صندلی هواپیما استفاده می شود.

وسایل نقلیه دریایی:

• کلمه “قایق” معمولاً برای اشاره به وسیله نقلیه حمل و نقل دریایی با هر اندازه و نوع استفاده می شود. اندازه و عملکرد چنین وسایل نقلیه ای از قایق های قایق تا قایق های ماهیگیری، قایق های بادبانی، قایق های بادبانی، قایق های مسافربری. کشتی های کروز، کشتی های جنگی و ناوهای هواپیمابر متغیر است.

• پلیمرها و کامپوزیت های زمینه پلیمری به عنوان مصالح ساختمانی در بدنه قایق، عرشه قایق، پانل ابزار، روکش، میز، میله، میله، درب، کابینت و تزئینات استفاده می شود.

• کامپوزیت های ماتریسی پلیمری مواد اصلی ساخت برخی از قایق ها هستند.

• قایق های فایبرگلاس آشناترین نمونه ها هستند. فایبرگلاس کامپوزیتی است. که در آن یک پلیمر زمینه ای با الیاف شیشه ای تقویت می شود. که ممکن است به صورت تصادفی یا به صورت یک حصیر رشته ای خرد شده.یا به صورت پارچه بافته شده قرار گیرند.

 

 

 

• استفاده رو به رشد از الیاف کربن سبک تر، سفت تر و قوی تر. به جای الیاف شیشه، یک روند در حال ظهور در قایق سازی است.

• منسوجات ساخته شده از الیاف پلیمری در بسیاری از اجزای داخلی. مانند روکش صندلی و فرش استفاده می شود.

• بسیاری از انواع مواد پلیمری، مانند چسب پلی استر فشرده، الیاف پلی استر. فوم ضد میکروبی پلی یورتان با چگالی متوسط، فوم پلی یورتان با چگالی بالا. فوم سلول باز Dry Fast، فوم سلول بسته وینیل/نیتریل (PVN) و فوم دوخت پشتی پارچه. یک ورقه نازک از فوم پلی اورتان) در بالشتک های صندلی در قایق ها استفاده می شود.

• مواد طبیعی مانند چوب پنبه، چوب بالسا و کاپوک. در طول تاریخ در فضای داخلی جلیقه‌های نجات ذاتاً شناور مورد استفاده قرار می‌گرفتند. اما رایج‌ترین مواد امروزی فوم‌های پلیمرهای مصنوعی مانند PVC و پلی اتیلن هستند.

• پوسته بیرونی جلیقه نجات یک پارچه بادوام است. که از پلیمری مانند نایلون یا پلی استر ساخته شده است. که برای مقاومت در برابر تماس طولانی با آب طراحی شده است.

• پارچه بادبانی با استفاده از هر یک از چندین نوع مناسب الیاف پلیمری تولید می شود. و سپس در ساخت بادبان برای قایق های بادبانی استفاده می شود.

نگارنده: مهناز معصومی راد

منبع: https://www.polymerexpert.biz