آشنایی با پلی کربنات - بخش سوم

آشنایی با پلی کربنات: خواص، کاربردها و موارد استفاده از این پلاستیک همه کاره - بخش سوم

مقاومت شیمیایی پلی کربنات

یکی دیگر از مزایای پلی کربنات، پایداری حرارتی آن است که به پلی کربنات اجازه می‌دهد در دمای بسیار بالا دوام بیاورد و درعین حال، خواص خود را حفظ کند. این قابلیت در شرایطی که دستگاه‌های الکترونیکی یا تاسیسات فضای باز قرار است شرایط محیطی متفاوت و سختی را تحمل کنند، بسیار مهم است. علاوه براین، این ماده به راحتی شکل می‌گیرد و در برابر حرارت مقاوم است. به همین دلیل، در بین تولید کنندگانی که به دنبال اثربخشی و تطبیق ‌پذیری در طراحی هستند، بسیار مورد توجه است.

مطالعات جدید نشان می‌دهد که پلی کربنات بازیافتی سازگارتر با محیط زیست است. نوآوری‌ها در تولید و بازیافت موجب تاسیس تعداد اندکی از شرکت‌هایی شده است که از پلی کربنات بازیافتی با ردپای زیست‌ محیطی کمتر استفاده می‌کنند. دوام، شفافیت، پایداری حرارتی و پایداری چهار عاملی هستند که پلی کربنات را به عنوان یک انتخاب قابل اعتماد و مترقی در علم مواد معاصر حفظ می‌کنند.

معایب و مسائل زیست ‌محیطی

پلی کربنات، حتی باوجود مزایای بی‌شماری که دارد، دارای معایبی نیز است که نمی‌توان از آنها چشم ‌پوشی کرد. مهم ترین معایب این است که به راحتی خراشیده می‌شود و در صورت عدم پوشش‌ دهی، به مرور زمان بر شفافیت آن تاثیر می‌گذارد. نکته دیگر این است که اگرچه یک پلاستیک سخت است، اما می‌تواند کیفیت خود را ازطریق جذب اشعه ماوراء بنفش از دست بدهد و بنابراین طول عمر آن در فضای باز کاهش می‌یابد؛ مگر اینکه از تثبیت‌ کننده‌های مناسب استفاده شود.

چالش‌ها و محدودیت‌ها

1. حساسیت به خراش: پلی کربنات به راحتی خراشیده می‌شود و بدون پوشش‌های محافظ، این خراشیدگی به مرور زمان بر وضوح آن تاثیر می‌گذارد.

2. تخریب در برابر اشعه ماوراء بنفش: پلی کربنات ممکن است در اثر قرار گرفتن درمعرض اشعه ماوراء بنفش بدون تثبیت کننده‌های مناسب، کیفیت خود را از دست بدهد.

3. میزان انتشار گازهای تولیدی: فرآیند تولید پلی کربنات، گازهای گلخانه‌ای منتشر می‌کند که تغییرات اقلیمی را تشدید می‌کند.

4. چالش‌های دفع: پلی کربنات به طور طبیعی تجزیه نمی‌شود و درصورت عدم بازیافت صحیح، میزان آلودگی را افزایش خواهد داد. کارشناسان محیط زیست بیشتر نگران تولید و دفع زباله‌های پلی کربنات هستند. این ماده بر پایه هیدروکربن است و تولید آن گازهایی را منتشر می‌کند که منجر به تغییرات آب و هوایی می‌شود. همچنین، اگر این ماده به درستی دفع نشود، به دلیل تجزیه نشدن طبیعی، به آلودگی کمک می‌کند.

تحولات مثبت زیست‌ محیطی استفاده از پلی کربنات

با این حال، اخیرً اخبار خوبی منتشر شده است مبنی بر اینکه بازیافت به حوزه‌ای توسعه ‌یافته‌تر تبدیل می‌شود که با پیشرفت‌های تکنولوژیکی در این زمینه پشتیبانی شده و امکان بازیابی بیشتر مواد پلی‌ کربنات به منظور استفاده مجدد را فراهم می‌کند. همین داده‌ها به تغییر سریع‌تر صنایع به سمت روش‌های سازگار با محیط زیست ازجمله استفاده از پلی‌ کربنات بازیافتی پس از مصرف و توسعه جایگزین‌های زیستی اشاره دارد. چنین اقداماتی نه تنها با هدف کاهش آسیب‌های وارده به محیط زیست، بلکه با هدف اطمینان از اینکه پلی ‌کربنات ازنظر نیاز به منابع کمتر و مفید بودن برای طبیعت، همچنان عملکرد دوگانه خود را حفظ می‌کند، انجام می‌شود.

مقایسه پلی کربنات با سایر پلاستیک ها

پلیمرهای پلاستیکی ساخته شده از پلی کربنات ازنظر استحکام، دوام محصول و همچنین شفافیت و پایداری حرارتی در سطح پایین‌تری قرار دارند. پلی کربنات که مجموعه‌ای از چهار ویژگی است، حتی در یک زمینه کاربردی، مقاومت در برابر ضربه، از اکریلیک و پلی اتیلن نیز پیشی می‌گیرد. این امر، استفاده از پلی کربنات را به امن‌ترین مسیر برای کارهای پرخطری تبدیل می‌کند که نیاز به مقاومت در برابر ضربه‌های بزرگ مانند عینک‌های ایمنی و شیشه جلو اتومبیل دارند. زیرا، برخلاف اکریلیک، پلی کربنات که کمتر مستعد شکستگی است، می‌تواند فشار زیادی را بدون ترک خوردن تحمل کند. علاوه براین، وقتی صحبت از پلی اتیلن می‌شود، می‌توان گفت که پلی کربنات پایداری ابعادی و مقاومت حرارتی بهتری دارد و بنابراین در شرایط سخت دچار شکستگی نمی‌شود.

همانطور که در داده‌های اخیر گزارش شده توسط موتور جستجوی گوگل اشاره شده است، تمایل به استفاده از مواد پایدار درحال افزایش است. این امر را می‌توان به گذار از پلاستیک‌های معمولی به پلی کربنات نسبت داد زیرا اکنون بیشتر به دلیل قابلیت بازیافت و افزایش امکان ادغام در تولید دورانی ترجیح داده می‌شود. پلی اتیلن ممکن است هنوز هم پادشاه صنایعی باشد که به راه‌ حل‌های سبک نیاز دارند اما پلی کربنات به سرعت درحال تبدیل شدن به کالای اصلی در حوزه‌هایی است که استحکام، شفافیت و قابلیت استفاده مجدد محصولات آن مهمترین عوامل هستند. این به وضوح نشان می‌دهد که پلی کربنات نه تنها در مقابله با فشارهای پایداری بهتر عمل می‌کند بلکه با انجام این کار، مزیت رقابتی خود را نسبت به سایر مواد حفظ می‌کند.

همانطور که گفته شد، پلاستیک پلی کربنات دارای ویژگی‌های برجسته‌ای مانند مقاومت ضربه بالا و مقاومت در برابر حرارت است. این ترموپلاستیک را می‌توان به راحتی به روش‌های مختلف قالب‌ گیری و شکل داد، بنابراین برای بسیاری از کاربردها مناسب است. ازجمله مزایای آن و یکی از مهم‌ترین آنها دمای انتقال شیشه است که آن را قادر می‌سازد در برابر تغییرات ناگهانی دما مقاومت خود را حفظ کند. همچنین پلی کربنات به مقاومت بالا در برابر خراش شناخته می‌شود و درنتیجه، آن را به جایگزینی عالی برای کاربردهایی مانند لنزهای عینک و چراغ‌های جلو تبدیل می‌کند. ازطرفی، ترکیب ویژگی‌های شیشه با پلاستیک، سبکی غیر شیشه‌ای و استحکام کششی بالا را حفظ می‌کند که حتی منجر به افزایش ایمنی بدون کاهش عملکرد می‌شود.

کاربرد پلی کربنات در ظروف غذا

قبلا هم گفته شد، پلی کربنات به دلیل فاقد BPA بودن و پایداری ابعادی عالی، ماده‌ای پرکاربرد در تولید ظروف غذا است. استحکام آن به اندازه کافی برای تماس با مواد غذایی، چه بطری‌های آب قابل استفاده مجدد و چه محلول‌های نگهداری، مناسب است. این ماده همچنین در برابر ضربه و شکستگی بسیار مقاوم است و از این رو، از گم شدن یا خراب شدن مواد غذایی جلوگیری می‌کند. ظروف پلی کربنات معمولا با قالب‌ گیری تزریقی ساخته می‌شوند که روشی کارآمد برای تولید مقادیر زیادی از اقلام با اشکال و اندازه‌های مختلف است. این ظروف غذا برای تحمل تغییرات شدید دما ساخته شده‌اند و بنابراین برای غذاهای گرم و سرد مناسب هستند.

تولید پلی کربنات چه تفاوتی با سایر پلاستیک ها دارد؟

در ابتدای مطالب گفته شد که یکی از مراحل ساخت پلی کربنات، پلیمریزاسیون بیسفنول A و فسژن یا سایر پیش‌سازهای کربناتی است که منجر به ساختار رزینی کاملا متفاوتی می‌شود. این امر درمورد تولید سایر پلاستیک‌ها مانند اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) صدق نمی‌کند زیرا مونومرهای مختلف برای به دست آوردن ترکیبی از خواص مخلوط می‌شوند. پلی کربنات‌ها با ساختارهای شیمیایی حاوی گروه‌های کربنات، شفافیت و طول عمر استثنایی خود را تضمین می‌کنند. همچنین پلی کربنات را می‌توان با افزودنی‌های مختلف به منظور افزایش خاصیت ضد شعله یا مقاومت در برابر خراش اصلاح کرد. این انعطاف ‌پذیری نه تنها پلی کربنات را به ماده‌ای محبوب برای بسیاری از کاربردهای فنی، به ویژه در مواردی که دوام مهم است، تبدیل می‌کند بلکه زمینه را برای تولید محصولات جدید نیز فراهم خواهد کرد.

چرا پلی کربنات به عنوان یک پلاستیک مهندسی ترجیحی درنظر گرفته می‌شود؟

از جمله عواملی که پلی کربنات را به یک پلاستیک مهندسی ترجیحی تبدیل می‌کند، مقاومت ضربه بالا و طیف گسترده کاربرد آن است. ظرفیت آن در مقاومت در برابر فشار مکانیکی ضمن حفظ شفافیت، برای صنعت شیشه ‌سازی و عینک ایمنی مناسب است. ازطرفی، خاصیت پلی کربنات، یعنی مقاومت آن در برابر نوسانات حرارتی و حلال‌ها، آن را برای کاربردهای صنعتی بسیار مناسب می‌سازد. می‌توان آن را به راحتی و با دقت بسیار بالا با قالب‌ گیری تزریقی پردازش کرد و درنتیجه، امکان تولید قطعات و اجزای پیچیده با شکل و اندازه‌های مختلف را فراهم نمود. عامل دیگری که محبوبیت آن را افزایش می‌دهد، وزن کم آن درمقایسه با شیشه و فلز است که درمجموع، منجر به کاهش هزینه‌های تولید و زمان کمتر در فرآیندهای تولید می‌شود.